|
Vyučující
|
-
Mašláň Miroslav, prof. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Nanotechnologie a nanostruktury: Vymezení základních pojmů v nanosvětě, historie, vývoj a současné směry nanotechnologie, klasifikace nanomateriálů (nanočástice, nanoprášky, nanokompozity, ferofluidy, koloidy, nanoklastry, amorfní materiály atd.). 2. Fyzikální jevy v nanosvětě: Úvod do fyziky pevných látek, krystalové struktury materiálů (geometrie krystalové mřížky, symetrie krystalů, reciproký mřížový prostor), kmity krystalové mřížky - fonony, poruchy v pevných látkách (vakance, příměrové atomy, dislokace), základy pásové teorie pevných látek, závislost fyzikálních vlastností materiálu na jeho rozměrech (kritické rozměry), souhrn základních fyzikálních jevů v nanosvětě, kvantové tunelování, mezimolekulární a povrchové síly. 3. Nanočástice, nanoklastry, kvantové dráty a kvantové tečky: Fyzikální popis a jejich aplikace. 4. Mechanické vlastnosti nanostruktur: Chování Youngova modulu v závislosti na rozměru částic, Hall-Petchova rovnice pro nanomateriály. 5. Elektrické vlastnosti nanostruktur: Pásový model nanomateriálů a jeho závislost na velikosti částic, vodivost nanomateriálů, permitivita nanomateriálů. 6. Optické a transportní vlastnosti nanostruktur: Interakce elektromagnetického záření s látkou - fenomenologický popis, optické konstanty, nelineání index lomu. 7. Jednoelektronové tunelování a supravodivost v kontextu nanostrustrukturních materiálů.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
- Domácí příprava na výuku
- 20 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 40 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem je seznámit studenty s fyzikálními základy nanotechnologií, se základními fyzikálními jevy v nanosvětě a jak se mění fyzikální vlastností materiálu při zmenšování jejich velikosti; závislost fyzikálních vlastností na dimenzionalitě systému
Definovat hlavní pojmy z oblasti fyzikálních základů nanotechnologií, popsat hlavní přístupy při studiu fyzikálních vlastností systémů v nanosvětě, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Účast ve výuce. Znalost tématu, schopnost diskutovat o tématu v širších souvislostech.
|
|
Doporučená literatura
|
-
zápisy z přednášek.
-
Bassasi, F.; Pastori Parravicini, G. (1975). Electronic and Optical Properties of Solids. Pergamon Press.
-
Borisenko, V.E., Ossicini, S. (2004). What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology. Wiley-VCh, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhein.
-
Dvořák L. (1993). Úvod do fyziky kondenzovaných látek. UP Olomouc.
-
Ferry, D. K., Goodnick, S. M. (1997). Transport in Nanostructures. Cambridge University Press.
-
Israelachvili, J. N. (1985). Intermolecular and Surface Forces. Academic Press, London.
-
Kittel, C. (1996). Introduction to Solid State Physics. John Wiley & Sons, New York.
-
Poole Ch.P, Owens F.J. (2003). Introduction to Nanotechnology. John Wiley & Sons, New Jersey.
-
Singleton, J. (2001). Band Theory and Electronic Properties of Solids. Oxford University Press.
|