Geum.ru

Магистерской программы «Физика наноструктур и наносистем» по направлению 011200. 68 «Физика»

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тюменский государственный университет


АННОТАЦИЯ

магистерской программы «Физика наноструктур и наносистем»

по направлению 011200.68 «Физика»


Цель программы «Физика наноструктур и наносистем» - подготовка магистров в области физики наноразмерных систем, способных проводить исследования в новых направлениях нанотехнологий. Подготовка высококвалифицированных специалистов в данной области - актуальная задача, как для экономики России, так и для промышленности Тюменского региона, в котором важное место занимает соз­да­ние наноструктурированных ма­териалов для нефтегазового сектора экономики, основными эле­мен­тами которых являются наномасштабные структурные эле­мен­ты или наночастицы; в част­нос­ти, ионно-плазменная и ионно-пучковая обработка поверхностей металлов и сплавов с целью по­вы­ше­ния коррозионной стой­кос­ти и из­но­со­стойкости магистральных и про­мыс­ло­вых тру­бо­про­водов и других объектов неф­тя­ной и газовой промышленности для уве­ли­чения их срока службы и безопасности экс­плу­а­та­ции.

Магистерская подготовка в ТюмГУ осуществляется в тесной связи с научно-ис­сле­до­ва­тель­скими и опытно-конструкторскими работами, проводимыми на кафедрах Института математики, естественных наук и информационных технологий, а также института прикладных исследований и технопарка Тюменского госуниверситета в следующих областях:

создание квазикристаллических наноматериалов, об­ла­да­ющих сочетанием по­вы­­шен­ной прочности, низкого коэффициента трения и тер­мо­ста­биль­нос­ти,

создание конструкционных на­ноструктурных твердых сплавов для режущих инструментов,

создание наноструктурных за­щит­ных термо- и коррозионостойких покрытий,

ма­те­ма­ти­чес­кое моделирование фазовых превращений в микро- и на­но­объ­ектах, по­з­воляющие прог­нозировать кинетику фазовых и структурных превращений в сплавах и ком­по­зи­ци­он­ных материалах в результате ионно-плазменной и ионно-пучковой об­ра­ботки,

исследование фундаментальных свойств твердых тел (полупроводников, сверх­про­водников, магнитных материалов);

исследование низкоразмерных систем (квантовых точек, ям, кластеров из атомов и молекул, фуллеренов и других наноструктур);

исследования и разработка технологий в области микро- и нанофлюидики.

В реализации магистерской программы принимают участие 7 докторов, профессоров и 6 кандидатов, доцентов Института математики, естественных наук и информационных технологий ТюмГУ, которые ежегодно публикуют научные статьи, в том числе в журналах перечня ВАК и других рецензируемых журналах, готовят учебные пособия с грифом УМО, участвуют в научных конференциях. Для осуществления связи с предприятиями и более предметного чтения ряда курсов привлекаются специалисты-практики из Научно-исследовательского и проектного института Гипро­тю­меннефтегаз и завода Газтурбосервис.

Содержание магистерской программы «Физика наноструктур и наносистем» соответствует требованиям государственных образовательных стандартов высшего профессио­наль­но­го образования и включает два цикла дисциплин: общенаучный и профессиональный, а также научно-исследовательскую прак­тику, научно-исследовательскую работу и итоговую государственную аттестацию. Обще­научный блок направлен на повышение квалификации в области физико-математических наук, связанных с нанотехнологиям и включает следующие дисциплины: «Квантовая физика твердого тела», «Электронный парамагнитный резонанс», «Ядерный магнитный резонанс», «Квантовая теория многих тел», «Размерное квантование», «Неравновесные процессы в низкоразмерных системах». Профессиональный блок обеспечивает получение умений и навыков в области нанотехнологий: «Конструкционные наноматериалы», Тепломассообмен в тонкопленочных структурах», «Фазовые переходы и физическая кинетика», «Магнитные свойства наноматериалов», «Приборы наноэлектроники на основе размерного квантования», «Наномеханика материалов и систем», «Основы наноэлектроники», «Одноэлектронные транзисторы», «Спинтроника». Все дисциплины данной программы основываются на современных достижениях физики, математики и нанотехнологий.

В соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, для обучения по магистерской программе наиболее подготовлены лица, имеющие диплом специалиста или бакалавра по следующим специальностям и направлениям: «Физика», «Теплофизика и электродинамика в нано­тех­нологиях», «Механика. Математическое моделирование». Подготовка таких специалистов ведется в Тюменском государственном университете и других вузах.

В рамках инновационной образовательной программы (2007–2008гг), а также в резуль­тате реализации ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федера­ции" (2008-2010гг) в ТюмГУ создан научно-об­ра­зо­ва­тельный центр по направлению "На­нотехнологии"» (НОЦ) и современная экспериментальная база, обеспечивающая подготовку высококвалифицированных специалистов в области нанотехнологий. Приобретен и установлен нанотехнологический научно-про­изводственный комплекс "НаноФаб", пред­наз­на­ченный для ис­сле­до­ва­ний, раз­ра­боток и мелкосерийного производства различного рода на­но­струк­тур, на­но­эле­­ментов и устройств на их основе, которые могут быть применены в элек­тронике, в медицине, в био­логии, при создании электромеханических устройств и систем и т.п. Создана ла­боратория зондовой микроскопии, для которой закуплено и уста­новлено уни­каль­ное оборудование: сканирующий зондовый микроскоп "Интегра-Ау­ра", а так­же учебная лаборатория "NanoEducator". Материально-техническое и информационно-библиотечное обеспечение соответствует установленным требованиям: ТюмГУ обладает необходимым аудиторным фондом, достаточным количеством мультимедийных аудиторий и компью­терных классов. Оборудован центр высокопроизводительных вычислений, основа которого – два суперкомпьютера IBM eServer BladeCenterTM (2 и 4 ядерные, соответственно 300Гфлопс и 1 Тфлопс, мощное коммуникационное оборудование, 18-ти терабайтное хранилище. (Т=1000Г)). Приобретено достаточное количество лицензионных программных продуктов, в том числе для математического моделирования процессов в области нанотехнологий. Книгообеспеченность соответствует лицензионным требованиям.

Установлены связи с ведущими предприятиями региона: Научно-исследовательский и проектный институт Гипро­тю­меннефтегаз, Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Институт криосферы Земли СО РАН, Научно-исследовательский и проектный институт ТюменьНИИГипрогаз, Тюменский Филиал Сургут­НИПИнефть, завод Газтурбосервис и др. Эти предприятия предоставляют свою базу для прохождения практик.

Научный руководитель магистерской программы: Кислицын Анатолий Александрович, зав. кафедрой микро- и нанотехнологий ТюмГУ, доктор физико-математических наук, профессор. Окончил физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова в 1971г. Защитил кан­дидатскую (1978г.) и докторскую (1997г) диссертации. В 2008 году прошел 2 стажировки по направлению «нанотехнологии» в Высшей инженерной школе INSA (Франция, Страсбург) и в Западном университете Швеции. Автор более 100 статей, монографий и учебных пособий. Член пяти диссертационных советов при ТюмГУ и БашГУ. Подготовил 3 кандидатов наук. В настоящее время руководит подготовкой 10 аспирантов. Основные публикации за последние 5 лет по направлению «нанотехнологии»:
  1. Кислицын А.А., Федорец А.А. Термокапиллярные и концентрацион­нокапиллярные течения в тонких слоях жидкости (научная монография). - Тюмень, изд-во Тю­мен­с­кого гос­уни­вер­си­те­та, 2008. - 180с.
  2. Кислицын А.А., Поденко Л.С., Заводовский А.Г. Релаксация протонов в ядер­ном магнитном резо­нан­се в водных мицел­ляр­ных раст­во­рах // Вестник ТюмГУ, 2009, №6.- с.108-111.
  3. Кислицын А.А., Саметова А.А., Шмидберский П.А. Использование пучков тяжелых ионов для обработки поверхности твердых тел// Теплофизика, ги­д­ро­динамика, теплотехни­ка: сборник статей, вып. 4.-Тю­­мень: Изд-во Тю­м­ГУ, 2007.- с. 30-36.
  4. Кислицын А.А., Поденко Л.С., Комиссарова Н.С., Шаламов В.В. Замерзание воды в дисперсии с наночастицами гидрофобного кремнезема по данным протонной магнитной релаксационной спектроскопии // Вестник ТюмГУ, 2010, №6.