Монография посвящена вопросам получения, исследования структуры и свойств объемных наноструктурных материалов. Большой интерес к этой новой научной тематике связан с обнаружением уникальных физических и необычных механических свойств наноструктурных материалов и перспективами их широкого практического применения. Особое внимание в монографии уделено объемным наноструктурным металлическим материалам, полученным методами интенсивной пластической деформации, где многие пионерские разработки были выполнены при непосредственном участии авторов.
Предназначена для специалистов, занимающихся проблемами физики и механики твердых тел, созданием новых материалов, может быть использована как учебное пособие для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.
В учебном пособии изложены основные положения криохимической технологии получения наноматериалов органического и неорганического синтеза и твердофазных композиций со специальными свойствами. Большое внимание уделено процессам диспергирования растворов, криокристаллизации, сублимации криогранул, десублимации растворителей, криоэкстракции и криозакалке, механической переработке твердофазных нанопорошков в изделия и другим методам физического воздействия. Изложены теоретические основы методов расчета кристаллизаторов и ваккумно-сублимационной аппаратуры, устройств для измельчения, смешивания и компактирования смесей нанопорошков. Рассмотрены основные типы современного промышленного сублимационного оборудования и приведены их технические характеристики.
Предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Машины и аппараты химических производств» и «Автоматизированное производство химических предприятий», может быть полезным для аспирантов и научных работников, занимаю- щихся вопросами технологии нанопродуктов.
В монографию вошли расширенные пленарные доклады ХП Международной конференции “Высокие технологии промышленности России (материалы и устройства функциональной электроники и микрофотоники)”, проведенной в сентябре 2006 года в ОАО ЦНИТИ “Техномаш” (Москва) и посвященной проблемам теории симметрии наноструктурных состояний, а также получения, свойств и применения тонких пленок.
Для преподавателей, аспирантов и студентов, научных работников, инженеров и технологов, интересующихся указанными направлениями современных исследований.
Книга освещает круг вопросов, которые могут составить область науки о нанообъектах, процессах и явлениях, проходящих на уровне размеров 1-100 им. В этой области наблюдаются эффекты, чувствительные как к отдельным атомномолекулярным уровням энергии, так и к коллективным свойствам тел. Развитие науки о нанокластерах и наноси стемах и методов их исследования привело к созданию нанотехнологии, наноматериалов и мансустройств, отличающихся уникальными свойствами и перспективами применения. Книга представляет собой попытку соединения теоретических и экспериментальных дан ных о нанокластерах и наносистемах с некоторыми вопросами более общего, вводного характера: методами исследования нанокластеров и поверхности твердого тела и микроскопическими и термодинамическими подходами к изучению нанокластеров и поверхности. Такая структура книги нашла свое отражение благодаря работам автора в Институте химической физики им. Н. Н. Семенова РАН и чтению курса лекций по физико-химии нанокластеров и наноструктур в Московском государственном университете им. М. И. Ломоносова, на факультете наук о материалах.
Книга может быть полезной как для студентов и аспирантов, так и для научных работников, ведущих исследования или начинающих работать в области нанотехнологий.
Цель данной брошюры – привлечь внимание общественности к этой важной области технологий будущего, и тем самым вызвать более широкое обсуждение возможностей, перспектив в данной области, а также потенциальных рисков. Новые технологии все более овладевают умами общественности, но, только осознавая возможные последствия, мы сможем направлять технологическое развитие в русло, наиболее приемлемое как для индивида, так и для общества в целом.
В коллективной монографии представлен комплекс исследований, который позволяет уже сейчас применять их результаты в актуальных прикладных разработках.
Практическое применение принципов нанотехнологии демонстрируется на примерах создания оптических волокон с фотонно-кристаллической структурой, интегральных волноводов на основе субмикронных брэгговских решеток, нелинейно-оптических устройств преобразования частоты оптического излучения, формирования наноразмерных структур на основе высо котемпературных сверхпроводников, реализации датчиков магнитного поля и ИК-излучения, линейных измерений в нанометровом диапазоне.
Книга написана ведущими специалистами МИЭТ на основе исследований и разработок последних лет.
Систематизированы данные о наноструктурных материалах, рассмот рены особенности их физических, химических, механических и других свойств. Описаны основные технологические приемы получения наноструктурных материалов, охарактеризованы области их применения в традиционной и новой технике, информационных и компьютерных технологиях, медицине, сельском хозяйстве, в области охраны окружающей среды.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Физическое материаловедение». Может быть полезно аспирантам, инженерам и научным работникам, занимающимся вопросами физики, химии, механики и биологии наноструктурных материалов.
Систематически излагается современное состояние исследований нанокристаллических материалов. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и механические, теплофизические, оптические, магнитные свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. Рассмотрены основные методы получения изолированных наночастиц, ультрадисперсных порошков и компактных нанокристаллических материалов. Подробно обсуждены размерные эффекты в изолированных наночастицах и компактных нанокристаллических материалах, показана важ ная роль границ раздела в формировании структуры и свойств компактных наноматериалов. Проведен анализ модельных представлений, объясняющих особенности строения и аномальные свойства веществ в нанокристаллическом состоянии.
Для специалистов в области физики твердого тела, физической химии, химии твердого тела, материаловедения, для студентов и аспирантов соответ ствующих специальностей.
Нанотехнология в последние годы стала одной из наиболее важных и захватывающих областей знаний на переднем крае физики, химии, биологии, технических наук. Она подает большие надежды на скорые прорывы и новые направления в технологическом развитии во многих сферах деятельности. Для облегчения и ускорения широкомасштабного использования этого нового подхода важно иметь общие представления и некоторые конкретные знания, которые с одной стороны были бы достаточно подробными и глубокими для обстоятельного охвата темы, и в то же время достаточно доступными и законченными, чтобы быть полезными широкому кругу читателей, желающих больше узнать о существе вопроса и перспективах в этой области. Настоящая книга пытается решить обе эти задачи.
Мы попытались дать введение в предмет нанотехнологии, написанный на таком уровне, чтобы исследователи в разных областях смогли оценить развитие области вне пределов их профессиональных интересов, а технические руководите ли и менеджеры получить обзор предмета. Возможно, эту книгу можно использовать как основу для университетского курса по нанотехнологии.
Первый учебник на русском языке по современным методам исследования для материаловедения.
Чрезвычайно четко и детально описаны рентгеновские методы анализа, физические основы оптической и электронной микроскопии. Количественные методы микроанализа включают и рентгеновские микроанализаторы, встроенные в новейшие модели электронных микроскопов.
Книга адресована широкому кругу ученых, инженеров и студентов, занимающихся изучением и разработкой новых материалов, нанотехнологиями.
