WWW.METODICHKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Методические указания, пособия
 
Загрузка...

«Сергей Юрьевич Удовиченко ДИАГНОСТИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУР Учебно-методический комплекс Рабочая программа для аспирантов специальности 03.06.01 Физика и ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физико-технический институт

Кафедра микро- и нанотехнологий

Сергей Юрьевич Удовиченко

ДИАГНОСТИКА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ



НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОСТРУКТУР

Учебно-методический комплекс Рабочая программа для аспирантов специальности 03.06.01 Физика и астрономия (Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика), очной и заочной форм обучения Тюменский государственный университет Удовиченко Сергей Юрьевич. Диагностика и методы исследования наноматериалов и наноструктур. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для аспирантов специальности 03.06.01 Физика и астрономия (Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика), очной и заочной форм обучения Тюмень, 2014, 11 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ОПОП ВО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ:

Диагностика и методы исследования наноматериалов и наноструктур [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой микро- и нанотехнологий. Утверждено проректором по научной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: А.А. Кислицын, д-р физ.-мат.наук, профессор, зав.

кафедрой микро-и нанотехнологий.

© Тюменский государственный университет, 2014.

© Удовиченко С.Ю., 2014.

1. Пояснительная записка.

1.1. Цели и задачи дисциплины.

Цель дисциплины – углубленное изучение методов исследования наноматериалов и наноструктур с помощью электронной и зондовой микорскопии, а также вторично-ионной масс-спектрометрии.

Основные задачи дисциплины - изучение разделов: Исследование наноматериалов с помощью сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), сканирующей силовой микроскопии (ССМ). Вторично-ионная масс-спекторметрия (ВИМС). Исследование проводящих и слабопроводящих наноматериалов, биологических и геологических образцов методами РЭМ. Энергодисперсионный рентгеновский спектральный анализ.

1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы.

Курс "Диагностика и методы исследования наноматериалов и наноструктур" базируется на следующих общих математических и естественно-научных дисциплинах:

молекулярная физика, электричество и магнетизм, оптика, физика атома, атомного ядра и элементарных частиц и физика плазмы. Освоение дисциплины "Диагностика и методы исследования наноматериалов

–  –  –

1.3.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций:

Способность использовать современное аналитическое и технологическое оборудование, необходимое при выполнении научных исследований в области модификации и получении новых наноматериалов (ПК-17).

Способность к самостоятельному проведению научно-исследовательской работы, выбору методов исследования и получению научных результатов, удовлетворяющих установленным требованиям к содержанию диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук по научной специальности (ПК-18).

1.4. Перечень планируемых результатов освоения дисциплины.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать: методы исследования наноматериалов и наноструктур с помощью электронной и зондовой микорскопии, а также вторично-ионной масс-спектрометрии;

методики измерений параметров наноматериалов и наноструктур;

уметь: работать на электронном и зондовых микроскопах и на модуле вторичноионной масс-спектрометрии (ВИМС);

владеть: методами исследования наноматериалов и наноструктур с помощью электронной и зондовой микорскопии, а также вторично-ионной масс-спектрометрии;

методиками измерений параметров наноматериалов и наноструктур.





2. Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 3. Форма промежуточной аттестации: зачет.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 академических часов, из них 126 часов, выделенных на самостоятельную работу.

–  –  –

спектральный анализ по лаб.

работе Всего 12 6 42 12 60 Итого часов: 36 18 126 36 180

4. Содержание дисциплины.

Модуль 1.

Тема 1. Исследование наноматериалов с помощью сканирующей туннельной микроскопии (СТМ).

Туннельный эффект. Устройство туннельного сканирующего зондового микроскопа. Получение, обработка и количественный анализ СТМ изображения. Исследование поверхности твердых тел методом сканирующей туннельной микроскопии.

Тема 2. Исследование наноматериалов с помощью сканирующей силовой микроскопии (ССМ).

Силовое взаимодействие. Устройство сканирующего зондового микроскопа. Контактный режим, латеральные силы. Получение, обработка и количественный анализ ССМ изображения. Исследование поверхности твердых тел методом атомно-силовой микроскопии. Профилометрия.

Тема 3. Исследование наноматериалов с помощью безконтактных и полуконтактных ССМ методик.

Магнитуда и фаза колебания зонда, резонанс.

Получение, обработка и количественный анализ изображения топологии, фазы, электромагнитных свойств образца.

Модуль 2 Тема 4. Вторично-ионная масс-спектрометрия. Вторично-ионная эмиссия.

Оборудование ВИМС. Количественный анализ элементов в материале. Определение глубинных профилей концентрации элементов.

Тема 5. Исследование биологических образцов методами ССМ.

Подготовка препарата к ССМ. Исследование биологических объектов. Исследование естественной микрофлоры воды, идентификация микроорганизмов. Исследование кровяных телец и тканей многоклеточных организмов.

Тема 6. Исследование проводящих наноматериалов методами растровой сканирующей электронной микроскопии.

Устройство растрового электронного микроскопа (РЭМ). Детектор вторичных электронов, детектор обратно рассеянных электронов. Настройка оптического тракта, астигматизм и вобуляция.

Модуль 3 Тема 7. Исследование слабопроводящих наноматериалов методами РЭМ.

Напыление проводящих покрытий. Изучение стока заряда с поверхности. Преодоление засветки регулированием плотности тока, ускоряющего потенциала и диафрагмы.

Изучение работы нейтрализатора. Получение и анализ изображений SEI и BEIW.

Тема 8. Исследование биологических и геологических образцов методами РЭМ.

Электронная микроскопия в низком вакууме. Напыление проводящего покрытия на образцы сложной формы. Получение РЭМ изображений в условиях низкого вакуума. Выбор скорости развертки. Настройка яркости и контраста. Получение РЭМ изображений простейших и многоклеточных организмов.

Тема 9. Энергодисперсионный рентгеновский спектральный анализ.

Устройство энергодисперсинного спектранализатора. Зависимость размера пятна выхода рентгеновских квантов от материала образца и характеристик пучка.

Получение и интерпретация рентгеновских спектров образцов. Массовые и атомные доли. Минимизация погрешности исследований. Картирование.

5. Планирование семинарских занятий. Не предусмотрено учебным планом.

6. Темы практик.

1) Исследование наноматериалов с помощью сканирующей зондовой микроскопии.

2) Исследование элементного состава наноматериалов с помощью вторично-ионной масс-спекторметрии (ВИМС).

3) Исследование проводящих и слабопроводящих наноматериалов, методами растровой электронной микроскопии.

7. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы аспирантов.

7.1. Предмет самостоятельной работы аспиранта.

–  –  –

8.1. Темы контрольных работ.

Контрольная 1.

Исследование наноматериалов с помощью сканирующей зондовой микроскопии.

Устройство сканирующего зондового микроскопа. Получение, обработка и количественный анализ ССМ изображения. Исследование поверхности твердых тел методом атомно-силовой микроскопии. Исследование наноматериалов с помощью контактных, безконтактных и полуконтактных ССМ методик.

Контрольная 2.

Исследование элементного состава наноматериалов с помощью вторично-ионной масс-спекторметрии (ВИМС). Вторично-ионная эмиссия. Оборудование ВИМС.

Количественный анализ элементов в материале. Определение глубинных профилей концентрации элементов.

Контрольная 3.

Исследование проводящих и слабопроводящих наноматериалов, методами растровой электронной микроскопии. Устройство растрового электронного микроскопа (РЭМ).

Детектор вторичных электронов, детектор обратно рассеянных электронов. Напыление проводящих покрытий. Изучение стока заряда с поверхности. Преодоление засветки регулированием плотности тока, ускоряющего потенциала и диафрагмы. Получение и анализ изображений. Устройство энергодисперсинного спектранализатора. Получение и интерпретация рентгеновских спектров образцов.

8.2. Примерные вопросы на зачет.

1. Какие существуют методы структурного и химического анализа материалов.

2. Чем отличаются электронная и зондовая микроскопия.

3. Чем отличается сканирующий электронный микроскоп от просвечивающего.

4. Принцип действия и устройство электронного микроскопа.

5. Принцип действия сканирующего растрового электронного микроскопа.

6. Как экспериментально определяется разрешающая способность электронного микроскопа.

7. Чем отличается сканирующая туннельная микроскопия от атомно-силовой микроскопии.

8. Устройство туннельного и атомно-силового сканирующих зондовых микроскопов.

9. В чем преимущества атомно-силовой микроскопии.

10. Как получить, обработать и провести количественный анализ СЗМ изображения.

11. Для чего нужен рентгеноструктурный анализ.

12. На чем основан метод вторичной ионной массспектрометрии.

13. Как измеряется элементный состав и распределение элементов по толщине наноматериала с помощью ВИМС.

14. Где используется электронная оже-спектроскопия.

15. Что такое спектроскопия обратного рассеяния Резерфорда.

16. Как получить изображение с помощью зондовой литографии.

17. Как получить РЭМ изображение слабопроводящих наноматериалов.

18. Как преодолеть засветку изображения.

19. Устройство энергодисперсинного спектранализатора.

20. Интерпретация рентгеновских спектров образцов.

9. Образовательные технологии.

В соответствии с ФГОС ВО к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) при реализации различных видов учебной работы в процессе изучения дисциплины "Диагностика и методы исследования наноматериалов и наноструктур" предусматривается использование в учебном процессе следующих форм проведения занятий: лекции; практики.

10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

10.1.Основная литература:

1. Удовиченко С.Ю. Пучково-плазменные технологии для создания материалов и устройств микро- и наноэлектроники. Учебно-методическое пособие в 3 частях – Тюмень: Издательство ТюмГУ, 2014. - 232 с.

2. Научные основы нанотехнологий и новые приборы: учеб. - моногр./ ред. Р.

Келсалл, А. Хэмли, М. Геогеган ; пер. с англ. А. Д. Калашников. - Долгопрудный:

Интеллект, 2011. - 528 с.

3. Неволин, В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике : монография / В.К. Неволин. - Изд. 2-е, испр. - М. : Техносфера, 2014. - 174 с. : ил., схем., табл. Мир электроники). - Библиогр. в кн. - ISBN 978-5-94836-382-0; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=260697.

10.2. Дополнительная литература:

1. Технологии конструкционных наноструктурных материалов и покрытий / под ред.

Г.В. Малахова, П.. Витязь, К.А. Солнцев. - Минск : Белорусская наука, 2011. - 284 с.

- ISBN 978-985-08-1292-6 ; То же [Электронный ресурс]. - URL:

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=142364

2. Справочник Шпрингера по нанотехнологиям: в 3 т. : пер. с англ./ Науч.-произв.

комплекс "Технологический центр" Моск. гос. ин-та электронной техники ; ред. Б.

Бхушан. - Москва: Техносфера. - (Мир материалов и технологий). - ISBN 978-5Т. 3. - 2010. -832 с.

3. Анищик В.М. Дифракционный анализ : учебное пособие / В.М. Анищик, В.В. Понарядов, В.В. Углов. - Минск : Вышэйшая школа, 2011. - 216 с. - ISBN 978То же [Электронный ресурс].

985-06-1834-4 - URL:

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=109928

10.3. Интернет-ресурсы:

1. Суворов Э.В. Методы исследования реальной структуры и состава материалов.

Учебно-методический комплекс // М.: Изд. Дом МИСиС. 2010, 163 с.

http://www.issp.ac.ru/ebooks/books/open/Suvorov_book_new.pdf

2. Жигжитова С.Б. Применение электронной микроскопии для исследования структуры материалов. Методическое указание для студентов, магистров технических и технологических специальностей // Улан-Удэ:Издательство ВСГТУ.

2011, 18с. http://www.esstu.ru/document/download.htm?documentId=4932

3. Нагорнов Ю.С., Ясников И.С., Тюрьков М.Н. Способы исследования поверхности методами атомно-силовой и электронной микроскопии. Учебное пособие // Тольятти: ТГУ. 2012, 58 с.

http://window.edu.ru/resource/127/80127/files/zond_microskop.pdf

4. Булыгин Е.Б. и др. Наноразменрые структуры: Классификация, формирование и исследование. Учебное пособие / М: Сайнс-Пресс, 2006. – 80 с.

http://window.edu.ru/resource/276/73276/files/bmstu_iu4_nano.pdf

11. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая компоненты программного обеспечения и информационные системы.

MS Office: Word, Power Point, Excel.

12. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.

Лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием.

Лаборатория пучково-плазменных технологий и лаборатория электронной и зондовой микроскопии.

Дополнения и изменения к рабочей программе на 201 / 201 учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

______________________

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры Микро- и нанотехнологий « »_______________201 г.

–  –  –



Похожие работы:

«Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия _ И.Г. Голованов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ Методические указания для курсового проектирования Для студентов всех форм обучения по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника» Ангарск 2014 Голованов И.Г. Электрические станции и подстанции. Методическое пособие для курсового проектирования / И.Г. Голованов. – г. Ангарск, 2014. – 72 с. Включает методику и практическое решение задач...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра транспортных средств и техносферной безопасности Технология конструкционных материалов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению индивидуального задания для студентов направления 190109 «Наземные транспортно-технологические средства» Составители: А.А. ЗЮЗИН, Б.Н. КАЗЬМИН Липецк Липецкий...»

«Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия _ И.Г. Голованов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ Методические указания к лабораторным работам Для студентов всех форм обучения по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника» Ангарск 2014 Голованов И.Г. Электрические станции и подстанции. Методические указания к лабораторным работам/ Голованов И.Г. – г. Ангарск: Изд-во АГТА, 2014. – 37с. Методические указания содержат материал о...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ухтинский государственный технический университет (УГТУ) Е. Ф. Крейнин, Н. Д. Цхадая НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОЛОГИЯ Учебное пособие Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по нефтегазовому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки специалистов 130500 «Нефтегазовое дело» Ухта...»

«Иркутский государственный технический университет Научно-техническая библиотека Автоматизированная система книгообеспеченности учебного процесса Рекомендуемая литература по учебной дисциплине Автомобили № п/п Краткое библиографическое описание Электронный Гриф Полочный Кол-во экз. индекс 1) Автомобили : курс лекций / А. Г. Осипов ; Иркут. гос. техн. ун-т dsk-567 146 экз. Ч. 2Основы теории эксплуатационных свойств АТС, 2004. 1 электрон. гиб. диск (дискета) 2) Автомобили : метод. указания по...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) А. Е. Жуйков ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ Лабораторный практикум Учебное пособие Ухта, УГТУ, 2015 УДК 613:796(076.5) ББК 51.2я7+75 я7 Ж 84 Жуйков, А. Е. Ж 84 Основы спортивной медицины. Лабораторный практикум [Текст] : учеб. пособие / А. Е. Жуйков. – Ухта, УГТУ, 2015. – 87 с. ISBN 978-5-88179-873-4 Лабораторный...»

«Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО Ангарская государственная техническая академия _ И.Г. Голованов ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ И ПОДСТАНЦИИ Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе студентов Для студентов всех форм обучения по направлению подготовки «Электроэнергетика и электротехника» Ангарск 2014 Голованов И.Г. Электрические станции и подстанции. Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе/ Голованов И.Г. – г. Ангарск: Изд-во АГТА,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» Кафедра начального образования О. А. КОЛМОГОРОВА ЗЕМЛЕВЕДЕНИЕ Учебное пособие Магнитогорск УДК 91 ББК Д820я73 Колмогорова О. А. Землеведение: учебное пособие. – Магнитогорск: ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г. И. Носова», 2015. – 176 с. Рецензенты: кандидат педагогических наук,...»

«Промышленный и технологический форсайт Российской Федерации на долгосрочную перспективу В. Н. Княгинин Промышленный дизайн Российской Федерации: возможность преодоления «дизайн-барьера» Рекомендовано Учебно-методическим объединением по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров «Инноватика» Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета Рецензенты: Доктор...»

«СТО 027-2015 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ С Т А Н Д А Р Т О Р Г А Н И З А Ц И И СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА Учебно-методическая деятельность. Общие требования к организации и проведению лабораторных работ Учебно-методическая деятельность. СТО 027-2015 ИРНИТУ Общие требования к организации и проведению лабораторных работ...»





Загрузка...




 
2016 www.metodichka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Методички, методические указания, пособия»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.