|
Vyučující
|
-
Procházka Vít, doc. Mgr. Ph.D.
-
Vůjtek Milan, Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Úvod do nanotechnologií - definice nanotechnologií, stručná historie, historické aplikace a souvislosti - typy nanomateriálů - souvislosti s kvantovou fyzikou - základní procesy přípravy nanomateriálů 2. Fyzikální základy nanotechnologií - kvantové omezení, vliv povrchu - škálovací zákony (vliv zmenšování na fyzikální vlastnosti) - limity velikostí a souvislosti 3. Nanočástice I: struktura - FCC, BCC a související - klastry a magická čísla - optické vlastnosti - různé typy klastrů 4. Nanočástice II: příprava a aplikace - charakterizace nanočástic, velikostní distribuce - metody přípravy nanočástic (sol-gel, z plynné fáze, termická dekompozice, laserová ablace, atd.) - řízení velikostní distribuce, stabilizace - vybrané aplikace 5. Nanofilmy - metody přípravy tenkých vrstev (napařováni, naprašování, CVD, MBE, atd.) - charakterizace filmů - vybrané aplikace 6. Nanodráty - vlastnosti nanodrátů - balistický transport atd. - metody přípravy nanodrátů (VLS syntéza) - aplikace nanodrátů 7. Uhlíkové nanostruktury - hybridizace v uhlíku, netradiční vazby, objemové uhlíkové struktury - grafen a jeho vodivostní vlastnosti - uhlíkové nanotrubičky - fulereny - uhlíkové kvantové tečky a nanodiamanty 8. Nanokompozity a nanoporézní materiály - definice nanokompozitů, rozdíly proti mikrokompozitům, - objemové nanostrukturní materiály - nanokompozitní skla - porézní křemíky - zeolity 9. Síly v nanosvětě - van der Waalsovy síly a jejich podstata - Casimirova síla - vodíková vazba - další mezipovrchové síly 10. Litografie I - základy fotolitografie - rezisty - litografie pomocí svazků (FIB, EBL) 11. Skenovací sondová nanolitografie - lokální anodická oxidace - dip-pen nanolitografie a další 12. Jednoelektronové tunelování a Coulombova blokáda 13. Samouspořádání a bottom-up techniky - princip samouspořádání a samoorganizace - samospořádané monovrstvy a další struktury - DNA nanolitografie
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 34 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 10 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními typy nanomateriálů a nanostruktur, jejich fyzikálními způsoby přípravy a metodami analýzy jejich vlastností. Dále jsou studenti seznámeni s různými aplikacemi nanomateriálů a nanostruktur.
Předmět zaměřený na získání znalostí Definovat základní typy nanomateriálů a nanostruktur, metody jejich přípravy a popsat jejich aplikace.
|
|
Předpoklady
|
Základy kvantové mechaniky
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Známkou, Ústní zkouška
Znalosti v rozsahu přednášené problematiky. Doporučuje se maximální účast na přednáškách
|
|
Doporučená literatura
|
-
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.
-
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.
|