|
Vyučující
|
-
Mašláň Miroslav, prof. RNDr. CSc.
-
Vůjtek Milan, Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Mikroskopické metody pro nanoměřítko o Mikroskopie atomárních sil (AM-AFM, FM-AFM, příprava nanovzorků), TERS o Elektronová mikroskopie (SEM, TEM), příprava nanovzorků o Elektronová tomografie 2. Metody tvorby nanostruktur o Základy tvorby nanostruktur o Litografie (princip, rezisty, subtraktivní a aditivní techniky) o Tvorba vrstev (napařování, naprašování, CVD, MBE) o Litografie elektronovým a iontovým svazkem o Softlitografické techniky (nanoimprint, mikrokontaktní tisk) o Samouspořádání a samouspořádané monovrstvy, depozice molekulárních filmů o Nanolitografie skenující sondou (atomární, elektrické, silové a další techniky) o DNA nanokonstrukce 3. Nanočástice o Definice a základní vlastnosti nanočástic o Příprava nanočástic (tvar nanočástic, fyzikální a chemické metody), stabilizace o Aplikace nanočástic (katalýza, optické a magnetické vlastnosti, bioaplikace) o Fulereny (příprava a vlastnosti), fulerity, fuleridy o Nanofluidy, ferofluidy a koloidní krystaly 4. Nanodráty - definice, výroba a aplikace 5. Nanotrubičky o Grafen, struktura uhlíkových nanotrubiček a jejich příprava o Aplikace CNT 6. Další nanosystémy o Dendrimery, supramolekuly, blokové polymery o Micely, nanovlákna 7. Manipulace s nanoobjekty o Manipulace pomocí SPM a FIB o Optická a magnetická pinzeta o Nanomanipulátory o Mikronástroje 8. Biomimetika 9. Nanoelektronické systémy o Podstata a omezení současné integrované elektroniky o Mikrovakuová elektronika o Adaptace počítačových systémů pro nanotechnologie (rekonfigurace, speciální hradla) o Softcomputing o Bioinspirace (neurony, DNA počítače) 10. Technologie elektronických nanosystémů o Obecné požadavky na použitelnou technologii o Molekulové kaskády o Molekulární elektronika (princip, základní molekulární elektronické prvky a hradla) o Rezonanční tunelovací diody a tranzistory o Lasery s kvantovou jámou a kaskádou o Jednofotonové detektory a zdroje světla o Kvantové celulární automaty o Jednoelektronová zařízení o Supravodivá elektronika 11. Mikrosystémové technologie o definice, základní technologie a materiály o MST senzory (tlakové, akcelerometry, gyroskopy, chemické) o Optické systémy (mikrozrcátka, MST spínání) o RF-MEMS (kondenzátory, induktory, spínače, rezonátory) 12. Mikronosník o Odvození základních parametrů, disipace o Měření jeho pohybu 13. Mikroaktuátory o Nosníkové aktuátory o Krokové posuvy o Rotační motory 14. Mikrofluidní zařízení (mikrofluidika, ventily, čerpadla) 15. Nanoelektromechanické systémy o Definice a srovnání s MEMS o NEMS s naotrubičkami o Vybrané NEMS konstrukce 16. Molekulární stroje o Základní principy molekulárních strojů o Samovolné pohyby a jednoduché nástroje o Přírodní motory 17. Měření v nanosvětě o Nosník jako měřicí systém o Vybrané techniky měření pomocí nanosystémů 18. Nanometrologie o Optická a rentgenová interferometrie, COXI o Metrologické AFM o Nanostandardy
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
- Domácí příprava na výuku
- 200 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 200 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 10 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cilem je seznámit studenty s problematikou aplikace nanotechnologií. Jde zejména o metody tvorby nanostruktur, aplikacemi základních nanostruktur a nanozařízení, metody pro pozorování nanostruktur.
Předmět zaměřený na schopnost hodnocení Hodnotit konkrétní metody a postupy, vysvětlit aspekty a výsledky týkající se dané problematiky, integrovat poznatky, předpovídat řešení, hodnotit výsledky a formulovat závěry.
|
|
Předpoklady
|
nespecifikováno
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Známkou
Znalosti v rozsahu probírané látky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bhushan, B., Fuchs, H., Hosaka, S. (2003). Applied Scanning Probe Methods. Springer.
-
Bhushan, B. (2006). Springer Handbook of Nanotechnology. Springer.
-
Cao, G. (2004). Nanostructures & Nanomaterials. Synthesis, Properties & Appliactions. Imperial College Press.
-
Dupas, C; Houdy, P.; Lahmani, M. (2007). Nanoscience. Nanotechnologies and Nanophysics. Springer.
-
Goser, K.; Glösekötter, P.; Dienstuhl, J. (2004). Nanoelectronics and Nanosystems. Springer.
-
HUSÁK, M.:. Mikrosenzory a mikroaktuatory. Academia, 2008.
-
KÖHLER, M.; FRITZSCHE, W. Nanotechnology. An Introduction to Nanostructuring Techniques, Wiley 2007.
-
Kumar, C. (2006). Nanosystem Characterization Tools in the Life Sciences. Wiley.
-
Lyshevski, S. E. (2002). MEMS and NEMS. Systems, Devices, and Structures. CRC Press.
-
Madou, M. J. (2001). Fundamentals of Microfabrication. The Science of Miniaturization. CRC Press.
-
Poole Ch. P, Owens F. J. (2003). Introduction to Nanotechnology. Wiley-VCh, New Jersey.
-
Samori, P. (2006). Scanning Probe Microscopies Beyond Imaging: Manipulation of Molecules and Nanostructures. Wiley.
-
Torres, C. M. S. (2003). Alternative Lithography. Unleashing the Potentials of Nanotechnology. Kluwer Academic/Plenum Publishers.
-
Wilkening, G.; Koenders, L. (2005). Nanoscale Calibration Standards and Methods: Dimensional and Related Measurements in the Micro- and Nanometer Range. Wiley.
-
Yao, N., Wang, Z. L. (2005). Handbook of Microscopy for Nanotechnology. Kluwer Academic Publishers.
|