Інфопакет

Вибрані розділи фізики наносистем

ОК 22

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

4 Семестр

6

Основні відомості про наноструктури: класифікація, фізичні властивості та їх відмінність від властивостей макроскопічних аналогів, причини появи нових властивостей при зменшенні розмірів структур до нанометрового діапазону та фізична природа стабільності цих об’єктів. Основи уявлень щодо зв’язку між атомною будовою та параметрами міжатомної взаємодії в одно-, дво- та тривимірних нанострутурах. Вміти розраховувати значення критичного напруження втрати стабільності міжатомної взаємодії та величини критичного зміщення атомів в нанокристалі спираючись на значення параметрів потенціалу міжатомної взаємодії. Оцінювати час існування нанорозмірних систем в широкому інтервалі температур та величини механічного навантаження.

Очна форма

Мати знання щодо електронної структури та атомної будови твердих тіл. Знати основні типи міжатомного зв’язку. Мати уявлення щодо фізичної природи коливального руху атомів в твердому тілі та кількісних методів його аналізу. Знати закони термодинаміки та основи квантової механіки. Вміти застосовувати знання з курсів математичного аналізу, математичної фізики, фізики твердого тіла для аналізу міжатомної взаємодії в твердому тілі, прогнозування рівноважних станів. Володіти методами аналізу кристалографічної структури.

В рамках курсу «Вибрані розділи фізики наносистем» розглядаються сучасні уявлення щодо впливу атомної будови та електронної структури нанорозмірних кристалів і кластерів на їх стабільність та довговічність. При цьому, основний акцент робиться на фізичній природі впливу вимірності і розмірів нанокристалів на їх властивості. Мета вивчення дисципліни – дати студентам основи сучасних знань щодо атомних механізмів, які контролюють стабільність і довговічність тривимірних нанорозмірних кристалів, дво- та одновимірних нанокластерів. Навчальна задача курсу полягає у формуванні у студентів базових уявлень щодо зв’язку між атомною будовою тривимірних нанорозмірних кристалів, дво- і одновимірних нанокластерів та їх стабільністю і міцністю.

1. О.М. Назаров, М.М. Нищенко. Наноструктури та нанотехнології. Київ 2012. 2. В.В. Покропивний, Ю.І. Роговий, В.В. Огородніков, А.А. Лисенка. Атомістичне моделювання матеріалів. Київ 2008. 3. Florian Banhart. Chains of carbon atoms: A vision or a new nanomaterial? J. Nanotechnol. 2015, 6, 559–569. 4. A. Timoshevskii, S. Kotrechko, Yu. Matviychuk Atomic structure and mechanical properties of carbyne. Physical Review B 2015. 91 (24), 245434. 5. S. Kotrechko, A. Timoshevskii, E .Kolyvoshko and Yu. Matviychuk. Relation between the strength and dimensionality of defect-free carbon crystals. Nanoscale Research Letters. 2015 10:225.

Лекції – 30 год. Лабораторні заняття – 30 год. Самостійна робота – 120 год.

Семестрове оцінювання: (max/min) 1. Модульна контрольна робота 1 за темами 1-9 – 20 балів / 12 балів 2. Модульна контрольна робота 2 за темами 10-15 – 20 балів / 12 балів 3. Лабораторні роботи – 15 балів / 9 балів 4. Опитування під час лекцій – 5 балів / 3 бали Підсумкове оцінювання у формі іспиту. Максимальна кількість балів, які можуть бути отримані студентом за складання іспиту дорівнює 40. Для отримання загальної позитивної оцінки з дисципліни оцінка за іспит не може бути меншою 24 балів. Студент не допускається до іспиту, якщо під час семестру набрав менше ніж 36 балів. Студент допускається до іспиту за умови виконання всіх передбачених планом лабораторних робіт

Українська