Излагаются особенности термодинамических свойств, химической кинетики и термодинамики поверхностных явлений наночастиц и наноструктурированных материалов, обобщены современные представления об электрических, механических, оптических и химических свойствах различных композиционных материалов. Большое внимание уделяется относительной роли химических связей и взаимодействия применительно к нанообъектам. Проводится сравнительный анализ кристаллических структур микро- и наноматериалов. Предлагаются методики оценок влияния структурных особенностей нанообъектов на их свойства. Излагается инновационный подход к описанию особых физических и химических свойств наночастиц и наноструктурированных материалов. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по магистерской программе "Физика нанотехнолоий и наноразмерных структур" направления подготовки магистров "Техническая физика" при изучении дисциплин "Физик0-химические аспекты наноструктурированных материалов", "Специальные вопросы физики твердого тела". Пособие может быть также использовано при обучении в системах повышения квалификации, в учреждениях дополнительного профессионального образования и пр.

Сборник содержит расширенные тезисы докладов, представленных на Международной научно-практической конференции по перспективным композиционным материалам (NC'04): "Нанокомпозиты-2004", г. Сочи, Россия, 27.03.04-01.10.04. Авторы статей являются международными экспертами в области научных исследований, производства и применения новых и перспективных композиционных материалов. Работы отражают современное состояние проблемы и выявляют наиболее перспективные направления в развитии материалов и технологий. Конференция была поддержана Международным научно-техническим центром (МНТЦ), Институтом химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, Всероссийским институтом авиационных материалов (ВИАМ), Федеральным центром двойных технологий "Союз", Центральным научно-исследовательским институтом специального машиностроения (ЦНИИСМ), ОАО НПО "Искра" и Mach I, Inc.

В настоящей книге представлен краткий обзор углеродсодержащих нанообъектов на основе графита и продуктов его модификации. Основное внимание уделено новому углеродному наноматериалу - графену. Описано, что именно понимают под термином "графен" в русской и зарубежной научной литературе, приведены основные методы получения графена, его физико-химические свойства, показана возможность получения композитов и соединений на основе графена, а также перечислены основные направления применения этого перспективного материала.

Подробно и систематически рассмотрены наноструктурные состояния материалов, формирующиеся при закалке из расплава или последующей термической и деформационной обработке, а также физико-механические свойства материалов. Дана новая классификация наноматериалов, основанная на их структуре и механическом поведении. рассмотрены различные условия формирования наноматериалов при закалке из жидкой фазы: 1) полная кристаллизация жидкой фазы в процессе закалки из расплава; 2) образование аморфного состояния в процессе закалки, с частичной или полной кристаллизацией при последующем охлаждении; 3) образованием аморфного состояния при закалке с возникновением нанокристаллов в результате последующих тепловых или деформационных воздействий. Приведены примеры эффективного использования наноматериалов, полученных методом закалки из расплава. Для научных работников, аспирантов и магистров, специализирующихся в области нанотехнологий и наноматериалов.

В книге обобщены экспериментальные результаты по влиянию наноразмерных алмазосодержащих добавок на процессы структурообразования и свойства материалов и покрытий, формируемых различными технологическими методами. Приведены сведения об общих закономерностях влияния размерного фактора на некоторые механические и физические свойства материалов, рассмотрены основные методы получения и подготовки наноразмерных алмазосодержащих материалов. Подробно рассмотрены особенности получения консолидированных нанокомпозиционных материалов триботехнического и инструментального назначения, формируемых методами электроимпульсного спекания и термобарического синтеза с их модифицированием наноразмерными алмазосодержащими добавками. Приведены данные о формировании модифицированных наноразмерными алмазосодержащими добавками поверхностных слоев с использованием методов электрохимического осаждения, газотермического напыления, микроплазменной обработки, трибомеханического модифицирования. Рассмотрены вопросы создания макрогетерогенных материалов с бронзовой матрицей, обладающей эффектом наноструктурирования поверхностного слоя в процессе трибовзаимодействия. Изложены принципы создания пластичных смазочных материалов с наноразмерными твердыми компонентами. Предназначена для научных, инженерно-технических работников, аспирантов и студентов, занимающихся вопросами материаловедения, инженерии поверхности, повышения долговечности быстроизнашиваемых деталей машин.

Книга посвящена изложению теории электромагнитных процессов в среде, включая излучательные, столкновительные и столкновительно-излучательные явления в плазме. Приведены модели диэлектрической и магнитной восприимчивостей вещества. В рамках последовательного подхода произведен переход от микроскопических уравнений Максвелла к макроскопическим с использованием детального описания динамической поляризуемости атомов среды. Анализируются основные характеристики и методы возбуждения поверхностных плазмонов. В качестве примеров практического использования наноплазмоники представлены работы по наноантеннам, поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии, спазерам, фотодетекторам и солнечным батареям. Учебное пособие адресовано студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям физических факультетов, исследователям, научным работникам.

В данном учебном пособии рассмотрены потенциальные и реальные экологические риски, возникающие при взаимодействии наноматериалов с окружающей средой. Анализ проведен на основании экспериментального изучения миграции и путей попадания наноматериалов в экосистему (атмосфера, гидросфера, литосфера), физико-химических свойств нанораз-мерных золей, а также исследований в области токсикологии и экотоксикологии наноматериалов при их взаимодействии с растениями, почвой, беспозвоночными и млекопитающими. Отдельное внимание уделено вопросам поступления, миграции и выведения наночастиц из организма человека. Сформулированы некоторые общие выводы и перечислены перспективные направления исследований в области экологии наноматериалов. Для преподавателей и студентов, специализирующихся в областях разработки и применения нанотехнологий.

Этот сборник посвящен 80-летию со дня рождения выдающегося ученого и крупного государственного деятеля нашей страны академика Российской академии наук Юрия Андреевича Осипьяна (1931-2008 гг.). Основное направление исследований Юрия Андреевича - физика твердого тела. Результаты работ, выполненных Ю. А. Осипьяном с сотрудниками в 1960-е г., привели к созданию нового научного направления - дислокационная физика, которое успешно развивается и в настоящее время. Вошедшие в сборник статьи распределены довольно условно по четырем разделам: первые работы; изучение свойств дислокаций в полупроводниках; высокотемпературные сверхпроводники; физика фуллеренов и наноструктурированных углеродных материалов. Каждый из разделов отражает эволюцию основных направлений исследований Юрия Андреевича и созданной им "школы Осипьяна".

Монография обобщает научный и практический опыт, накопленный в области химии и технологии нанодисперсного кремнезема в нашей стране и в мировой практике. Внимание авторов направлено на рассмотрение коллоидно-химических основ золь-гель технологий синтеза гибридных органо-неорганических наночастиц и пористых материалов, частиц с полой структурой, легированных оксидами элементов с полой структурой, легированных оксидами элементов и металлами, покрытий, мембран, объемных непористых тел. Анализ различных вариантов проведения золь-гель процесса представлен с учетом реакционной способности кремнезема, современных теорий фазообразования и агрегативной устойчивости дисперсных систем. Приведены рецептуры и основные технологические параметры золь-гель синтеза функциональных наноматерилов с различными параметрами состава, дисперсности, пористости, структуры и морфологии. Для широкого круга научных работников, специалистов-практиков различных отраслей промышленности, студентов и аспирантов, занимающихся синтезом наносистем.

Данное учебное пособие предназначено для сотрудников предприятий, занятых разработкой и изготовлением плазмохимического оборудования для повышения их квалификации путем приобретения компетенций в области плазмохимических технологий травления и осаждения материалов электронной и микросистемной техники. Пособие может быть полезно студентам старших курсов, обучаемых в рамках направлений «Наноматериалы» и «Материаловедение и технология материалов» по профилям, относящимся к технологии изделий микроэлектроники и микросистемной техники. В настоящем учебном пособии обсуждаются принципы построения плазмохимического оборудования, основанного на использовании низкотемпературной плазмы, создаваемой с помощью газовых разрядов при пониженных давлениях, основы процессов травления микроэлектронных структур, закономерности процессов плазмохимического травления и примеры их использования для травления разнообразных материалов, а также плазмохимические процессы осаждения слоев на примере нитрида кремния, как одних из наиболее сложных и трудных для практической реализации.