Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Введение в физику нанотехнологий

Содержание

В.В. БеляевМФТИ в 1974 г. К.ф.-м.н. 1980. Д.т.н. 1996. Места работы: 2009-н.в.– МГОУ2007-2009 – РНЦ «Курчатовский институт», Руководитель Агентства по биомедицинским технологиям и ядерной медицине2005-2007 – Исследовательский центр «Самсунг», Начальник лаборатории дисплейных технологий, главный инженер.1986-2005 –
Введение в физику нанотехнологийПрофессор, заведующий кафедрой теоретической физики,заведующий лабораторией теоретической и прикладной В.В. БеляевМФТИ в 1974 г. К.ф.-м.н. 1980. Д.т.н. 1996. Места работы: 2009-н.в.– Научные интересыМатериаловедение и электроникаДисплейные устройства, системы и технологииФизика и применение жидких кристаллов Что такое нано?Нано – это маленькое Нано – это большое?Наноразмерные объекты не полностью относятся к микрокосмуВ состав наночастиц Нанонаука – междисциплинарная наука  (физика, химия, биология)Основа нанонауки – мезоскопическая физика«Мезо» Определение нанотехнологийСогласно широкому определению нанотехнология есть совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность НАНОТЕХНОЛОГИЯ МЕДИЦИНАПРОДУКТЫ ПИТАНИЯЭЛЕКТРОТЕХНИКАЭНЕРГЕТИКАНОВЫЕ  МАТЕРИАЛЫФАРМАКОЛОГИЯМАШИНОСТРОЕНИЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВЭЛЕКТРОНИКАЖКХНАНОТЕХНОЛОГИИНЭМС Живая природаОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА – ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ  ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА –  ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ  ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА –  ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ Размеры объектов макро-, микро- и наномира Масштабирование (размеры)Крупнаяm=1 кгØ=10 смN=V / V1=6m / ρπØ3=1 штукаS=NπØ2 ≈ 300 см2Отходы Масштабирование (силы)F = m aτ=t1/t2 – отношение временных интервалов (длительности процессов)λ=L1/L2 – Подобие и характеристические числаДля подобных динамических процессов отношение внешней силы и инерционной силы должно быть равным Различие биологических и технических систем Физическая шкала наноразмераКлассическая длина – средний путь свободного пробега электрона leКвантовая длина Другая важная шкалаДлина фазовой когерентности – lφШкала определяется кулоновским взаимодействием и зависит Базовая классификация явлений переноса Учебно-научная лаборатория  теоретической и прикладной  нанотехнологии  (УНЛ Нано)Нанотехнологические исследования и разработки в МГОУ Планируемые объекты исследований	А) Дисперсные и анизотропные среды –  дисперсии,  эмульсии, Планируемые установкиПлан к.102 корпуса 2Установка для исследования диэлектрических свойств дисперсных и анизотропных Двумерный электронный газ (2DEG)Структура металл-окисл-полупроводник (МОП)2DEG формируется на границе раздела (interface) полупроводник-изоляторПолупроводниковая Квантовая ямаКвантовая ямаПолевой МОП-транзистор Полупроводниковые гетероструктурыТреугольная яма образуется при непрерывных краях зон2DEG – металл с очень ГрафенГрафен – плоский слой толщиной в один атом из атомов углерода (sp2-гибридизация),
Слайды презентации

Слайд 2 В.В. Беляев
МФТИ в 1974 г.
К.ф.-м.н. 1980.
Д.т.н.

В.В. БеляевМФТИ в 1974 г. К.ф.-м.н. 1980. Д.т.н. 1996. Места работы:

1996.
Места работы:
2009-н.в.– МГОУ
2007-2009 – РНЦ «Курчатовский институт»,

Руководитель Агентства по биомедицинским технологиям и ядерной медицине
2005-2007 – Исследовательский центр «Самсунг», Начальник лаборатории дисплейных технологий, главный инженер.
1986-2005 – ЦНИИ «Комета», вед.н.с.
1973-1986 – НИИ органических полупродуктов и красителей, м.н.с.

Слайд 3 Научные интересы
Материаловедение и электроника
Дисплейные устройства, системы и технологии
Физика

Научные интересыМатериаловедение и электроникаДисплейные устройства, системы и технологииФизика и применение жидких

и применение жидких кристаллов и полимеров
Информационные технологии
Исследования рынка дисплеев
Обработка

изображений
Зрительное восприятие
Биомедицинские технологии и ядерная медицина

Научные общества:
Российское отделение Международного дисплейного общества - Society for Information Display (SID)
2001-2007 – директор
Н.в. –
почетный директор,
первый заместитель председателя,
член Комитета по долгосрочному планированию.
Жидкокристаллическое общество «Содружество» - член Правления
Член Международного Жидкокристаллического общества (ILCS) и Общества оптического приборостроения (SPIE)
Организатор мероприятий SID в России, СНГ, США

Научные интересы
Материаловедение и электроника
Дисплейные устройства, системы и технологии
Физика и применение жидких кристаллов и полимеров
Информационные технологии
Исследования рынка дисплеев
Обработка изображений
Зрительное восприятие
Биомедицинские технологии и ядерная медицина


Слайд 4 Что такое нано?
Нано – это маленькое

Что такое нано?Нано – это маленькое

Слайд 5 Нано – это большое?
Наноразмерные объекты не полностью относятся

Нано – это большое?Наноразмерные объекты не полностью относятся к микрокосмуВ состав

к микрокосму
В состав наночастиц входят много атомов, электронов и

т.д.


Количество степеней свободы велико


Размер

Микро
Ядра
Атомы
Малые молекулы

Микро
Нано-объекты

Макро
Жидкости
Кристаллы
Стекла


Слайд 6 Нанонаука – междисциплинарная наука (физика, химия, биология)
Основа нанонауки

Нанонаука – междисциплинарная наука (физика, химия, биология)Основа нанонауки – мезоскопическая физика«Мезо»

– мезоскопическая физика
«Мезо» отражает факт, что размер исследуемых систем

– между микроскопическим (атомы) и макроскопическим масштабами.

Мой курс – краткое введение в основы нанофизики


Слайд 7 Определение нанотехнологий
Согласно широкому определению
нанотехнология есть совокупность методов

Определение нанотехнологийСогласно широкому определению нанотехнология есть совокупность методов и приемов, обеспечивающих

и приемов,
обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать

объекты,
включающие компоненты с размерами менее 100 нм,
имеющие принципиально новые качества,
позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.
Согласно узкому определению (Э. Дрекслер)
нанотехнология есть конструирование вещества методом снизу вверх, с использованием нанороботов.

Слайд 8 НАНОТЕХНОЛОГИЯ

НАНОТЕХНОЛОГИЯ

Слайд 9 МЕДИЦИНА
ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ФАРМАКОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
ЭЛЕКТРОНИКА
ЖКХ

НАНОТЕХНОЛОГИИ
НЭМС

МЕДИЦИНАПРОДУКТЫ ПИТАНИЯЭЛЕКТРОТЕХНИКАЭНЕРГЕТИКАНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫФАРМАКОЛОГИЯМАШИНОСТРОЕНИЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВЭЛЕКТРОНИКАЖКХНАНОТЕХНОЛОГИИНЭМС

Слайд 10 Живая природа
ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО

Живая природаОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА – ИЗУЧЕНИЕ

ОБЩЕСТВА – ИЗУЧЕНИЕ «УСТРОЙСТВА» И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА И ИХ

КОПИРОВАНИЕ В ВИДЕ МОДЕЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Модельный путь

Главный технологический результат – твердотельная микроэлектроника, воспроизводимая в любой точке мира.

Био-робототехнические системы


Слайд 11 ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА – ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ СИСТЕМ

– ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ СИСТЕМ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
соединение технологических возможностей современной микроэлектроники

с достижениями в области познания живой природы (нано-биотехнологии)

ЦЕЛЬ:
создание гибридных, антропоморфных технических систем бионического типа


РЕЗУЛЬТАТ: платформы для создания нанобиосенсоров – принципиально новых гибридных систем «очувствления» бионического типа



Слайд 12 ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ ПОСТИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА – ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ СИСТЕМ

– ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ СИСТЕМ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
интеграция созданных на 1-ом этапе

нано-биосенсорных платформ

ЦЕЛЬ:
создание технологий атомно-молекулярного конструирования и самоорганизации на основе атомов и биоорганических молекул


РЕЗУЛЬТАТ: био-робототехнические системы



Слайд 13 Размеры объектов макро-, микро- и наномира

Размеры объектов макро-, микро- и наномира

Слайд 14 Масштабирование (размеры)
Крупная
m=1 кг
Ø=10 см
N=V / V1=6m / ρπØ3=1

Масштабирование (размеры)Крупнаяm=1 кгØ=10 смN=V / V1=6m / ρπØ3=1 штукаS=NπØ2 ≈ 300

штука
S=NπØ2 ≈ 300 см2
Отходы (кожура = 1 мм) =

40 г

Мелкая
m=1 кг
Ø=3 см
N=V / V1=6m / ρπØ3=37 штук
S=NπØ2 ≈ 1000 см2
Отходы (кожура = 1 мм) = 130 г

Наночастицы
m=1 кг
Ø=10 нм
N=V / V1=6m / ρπØ3=1021 штук
S=NπØ2 ≈ 3х109 см2 = 0,3 км2

Картошка

Рост (Гулливер) = 12 Рост (Лилипут)
Объем (Гулливер) = 12х12х12 = 1728 Объем (Лилипут)


Слайд 15 Масштабирование (силы)
F = m a
τ=t1/t2 – отношение временных

Масштабирование (силы)F = m aτ=t1/t2 – отношение временных интервалов (длительности процессов)λ=L1/L2

интервалов
(длительности процессов)
λ=L1/L2 – отношение длин
Макро
Микро (Нано)
Если все размеры

уменьшены в 10 раз, то сила, необходимая для динамического процесса, уменьшается в 104 раз
Если сила остается той же, то время процесса уменьшается в 100 раз

Слайд 16 Подобие и характеристические числа
Для подобных динамических процессов
отношение

Подобие и характеристические числаДля подобных динамических процессов отношение внешней силы и инерционной силы должно быть равным

внешней силы и инерционной силы должно быть равным


Слайд 17 Различие биологических и технических систем

Различие биологических и технических систем

Слайд 18 Физическая шкала наноразмера
Классическая длина – средний путь свободного

Физическая шкала наноразмераКлассическая длина – средний путь свободного пробега электрона leКвантовая

пробега электрона le
Квантовая длина – де-Бройлевская длина электрона с

энергией Ферми






Шкала относится к квантованию размера – квантовые пленки, проволоки, точки…

Слайд 19 Другая важная шкала
Длина фазовой когерентности – lφ
Шкала определяется

Другая важная шкалаДлина фазовой когерентности – lφШкала определяется кулоновским взаимодействием и

кулоновским взаимодействием и зависит от емкости прибора С
Определяет одно-электронное

туннелирование
Взаимодействие двух шкал приводит к различным явлениям переноса в наносистемах

Слайд 20 Базовая классификация явлений переноса

Базовая классификация явлений переноса

Слайд 21 Учебно-научная лаборатория теоретической и прикладной нанотехнологии (УНЛ Нано)
Нанотехнологические

Учебно-научная лаборатория теоретической и прикладной нанотехнологии (УНЛ Нано)Нанотехнологические исследования и разработки в МГОУ

исследования и разработки в МГОУ


Слайд 22 Планируемые объекты исследований
А) Дисперсные и анизотропные среды –

Планируемые объекты исследований	А) Дисперсные и анизотропные среды –  дисперсии,


дисперсии,
эмульсии,
жидкости

с характерным размером молекулярной структуры в нанометровом диапазоне, включая
молекулярные жидкости,
жидкие кристаллы,
биологические объекты,
феррожидкости,
коллоиды и др.
Б) Полимеры и композитные материалы на основе полимеров

Слайд 23 Планируемые установки
План к.102 корпуса 2
Установка для исследования диэлектрических

Планируемые установкиПлан к.102 корпуса 2Установка для исследования диэлектрических свойств дисперсных и

свойств дисперсных и анизотропных сред при атмосферном и повышенном

(до 160 МПа) давлений в широком диапазоне частот
Установка для исследования акустических свойств дисперсных и анизотропных сред при атмосферном и повышенном (до 160 МПа) давлений в широком диапазоне частот
Установка для исследования дисперсных и анизотропных сред с помощью микроскопа
Установка для исследования физико-химических свойств жидкокристаллических веществ и материалов
Установка для исследования оптических свойств полимеров
Установка для приготовления образцов

Слайд 25 Двумерный электронный газ (2DEG)
Структура металл-окисл-полупроводник (МОП)
2DEG формируется на

Двумерный электронный газ (2DEG)Структура металл-окисл-полупроводник (МОП)2DEG формируется на границе раздела (interface)

границе раздела (interface) полупроводник-изолятор
Полупроводниковая гетероструктура
2DEG формируется на границе раздела

между двумя полупроводниками

2DEG – зародыш новой физики

Строительный блок новых электронных приборов


Слайд 26 Квантовая яма

Квантовая яма
Полевой МОП-транзистор

Квантовая ямаКвантовая ямаПолевой МОП-транзистор

Слайд 27 Полупроводниковые гетероструктуры
Треугольная яма образуется при непрерывных краях зон
2DEG

Полупроводниковые гетероструктурыТреугольная яма образуется при непрерывных краях зон2DEG – металл с

– металл с очень низкой плотностью электронов
n2DEG – 1010

– 1012 см-2

Слайд 28 Графен
Графен – плоский слой толщиной в один атом

ГрафенГрафен – плоский слой толщиной в один атом из атомов углерода

из атомов углерода (sp2-гибридизация), плотно упакованных в сотовую кристаллическую

решетку решетка для гриля).
Это самый прочный известный материал.
Название GRAPHITE + ENE.Графит состоит из слоев графена, уложенных друг на друга.

  • Имя файла: vvedenie-v-fiziku-nanotehnologiy.pptx
  • Количество просмотров: 144
  • Количество скачиваний: 1