Geum.ru

Программа адресована преподавателям высших учебных завед

Вид материалаПрограмма

Содержание


В процессе реализации программы в рамках каждой рассматриваемой темы
Iv. литература
3.2. Дополнительная литература
V. Вопросы и задания для самоконтроля и коллективного обсуждения
Vi. тематика итоговых аттестационных работ
VI/Ir, Ni.
Подобный материал:
1   2   3   4

В процессе реализации программы в рамках каждой рассматриваемой темы:

  • указывается, на какие вопросы, аспекты обсуждаемой проблемы следует обратить особое внимание; какие знания необходимо актуализировать, чтобы понять смысл рассматриваемого явления, процесса;
  • определяется, какому виду работы и почему будет уделено центральное место при изучении тех или иных вопросов темы;
  • разъясняются некоторые аспекты рассматриваемых вопросов, вызывающих особое затруднение в восприятии и понимании, указывается, с какими трудностями могут встретиться слушатели при решении рассматриваемых проблем в практической деятельности, предлагаются советы, рекомендации по их устранению;
  • обращается внимание на несовпадение тех или иных позиций, мнений;
  • выделяется особенность, специфика рассматриваемых процессов, явлений;
  • фиксируется внимание на том, что требуется от слушателей при изучении тех или иных вопросов (актуализация имеющегося опыта, установление преемственных связей с имеющимися знаниями, прогнозирование возможных вариантов внедрения в практику, сравнение, доказательство и т.п.);
  • приводятся рекомендации по прочтению тех или иных научных публикаций и учебных материалов, необходимых для успешного усвоения содержания программы или решения задач обучения и воспитания студентов;
  • подчеркивается важность творческого подхода слушателей к изучаемому материалу, предлагаются его возможные пути;
  • и т.д.

В ходе освоения программы слушателям предстоит актуализировать имеющиеся знания теории и практики в области таких современных междисциплинарных направлений, как наноэлектроника, наноматериалы, компьютерное моделирование.

С целью самоконтроля и коллективного обсуждения участникам программы предлагаются вопросы и задания, выполнение которых основано на знаниях и умениях, полученных слушателями в процессе обучения. Все вопросы и задания носят творческий характер, предполагают сравнение имеющихся в науке позиций и точек зрения, анализ собственного профессионального опыта в контексте заявленной проблемы, аргументацию тех или иных положений, доказательство какого-либо утверждения и т.п.

Практические и семинарские занятия, в которых примут участие слушатели, будут способствовать выработке навыков целенаправленного проведения анализа поставленной задачи, математического формулирования её решения и обсуждения полученных результатов.

Лабораторные работы проводятся с использованием инновационных образовательных технологий: предполагается овладение навыками компьютерного моделирования и постановки компьютерного эксперимента с использованием авторского мультимедийного программного комплекса «Компьютерные нанотехнологии», использование методик «мозгового штурма», смыслового и интерпретационного анализа и др.

Тема для выпускной аттестационной работы выбирается самим слушателем в соответствии с его интересами в данной исследовательской сфере и с ориентацией на собственный профессиональный опыт. Защита аттестационных работ проходит в форме представления компьютерных презентаций, дискуссии, свободного обмена мнениями по ключевым проблемам прослушанного курса. По итогам повышения квалификации возможна публикация материалов данной дискуссии.

IV. ЛИТЕРАТУРА

3.1. Основная литература
  1. Безносюк С.А., Потекаев А.И., Жуковский М.С., Жуковская Т.М., Фомина Л.В. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества. – Томск: Изд-во Научно-технической литературы, 2005. – 264 с.
  2. Безносюк С.А., Потекаев А.И., Жуковский М.С., Жуковская Т.М., Фомина Л.В. Многоуровневое строение, физико-химические и информационные свойства вещества. Томск: 2-е Изд., перераб., испр. − Томск: Изд-во Научно-технической литературы, 2006, 248 с.
  3. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. – М.: Техносфера, 2004. – 144 с.
  4. Чурилов Г.Н., Булина Н.В., Фёдоров А.С. Фуллерены: синтез и теория образования. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. – 230 с.

3.2. Дополнительная литература

  1. Боголюбов Н.Н., Боголюбов Н.Н. (мл.). Введение в квантовую статистическую механику. – М.: Наука, 1984.
  2. Бучаченко А.Л. Нанохимия - прямой путь к высоким технологиям нового века. // Успехи химии. – 2003. – Т.72. – № 5. – С. 419-437.
  3. Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства /Екатеринбург: УрО РАН, 1998. – 199 с.
  4. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки //УФН. – 1997. – Т. 167, № 9. – С. 945–972.
  5. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода //УФН. – 1995. – Т. 165. – № 9. – С. 977–1010.
  6. Жидомиров Г.М., Багатурьянц А.А., Абронин И.А. Прикладная квантовая химия. – М.: Химия, 1979.
  7. Зоркий П.М., Лубнина И.Е. Супрамолекулярная химия: возникновение, развитие, перспективы //Вестн. МГУ. – Сер 2, Химия. – 1999. – Т.40. – № 5. – С. 300-307.
  8. Криохимия / Пер. с англ.; под ред. М. Московица., Г. Озина. – М.: Мир, 1979. – 594 с.
  9. Лавенда Б. Статистическая физика. – М.:Мир.-1999. – 432 с.
  10. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия: Концепции и перспективы. – Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1998. – 334 с.
  11. Менский М. Б. Квантовые измерения и декогеренция. Модели и феноменология. – М.:ФИЗМАТЛИТ. – 2001. – 232 с.
  12. Мулдахметов М.М., Минаев Б.Ф., Безносюк С.А. Теория электронного строения молекул (Новые аспекты). – Алма-Ата: Наука, 1988. – 216 с.
  13. Сергеев В.А., Васильков А.Ю., Лисичкин Г.В. Парофазный метод синтеза кластерных металлических катализаторов // ЖВХО. – 1987. – Т.32. – № 1. – С. 96-100.
  14. Сергеев Г.Б. Нанохимия металлов //Успехи химии. – 2001. – Т.70. – № 10. – С. 915-933.
  15. Сумм Б.Д., Иванова Н.И. Объекты и методы коллоидной химии в нанохимии. //Успехи химии. – 2000. – Т.69. – № 11. – С. 995-1007.
  16. Умэдзава Х., Мацумото Х., Татики М. Термополевая динамика и конденсированные состояния // Пер. с англ. – М.: Мир, 1985. – 504с.
  17. Drexler K.E. Nanosystems: molecular mashinary, manufacturing, and Computation / New York: John Wiley @ Sons. Inc., 1992. — 556 с.

V. Вопросы и задания для самоконтроля
и коллективного обсуждения
  1. Каковы особенности макроуровня строения вещества?
  2. Выделите особенности мезоуровня строения вещества?
  3. Что является особенностями микроуровня строения вещества?
  4. Что является особенностями наноуровня строения вещества?
  5. Какие частицы, согласно квантовой теории строения вещества, образуют его фундаментальный уровень?
  6. Опишите модели вещества как системы материальных точек.
  7. Чем отличается описание движения материальных точек в классической и в квантовой механике?
  8. Перечислите наборы классических структурных элементов и квантовых квазичастиц в современной концепции строения вещества.
  9. Дайте развёрнутую трактовку различий описания классических и квантовых подсистем в материалах.
  10. Дайте развёрнутую трактовку взаимосвязей квантового и классического уровней строения вещества.
  11. Дайте развёрнутое описание «холодной плазмы» конденсированного состояния вещества.
  12. Что такое физические поля электронно-ядерной плазмы?
  13. Запишите временное уравнение Шредингера ядерно-электронной плазмы вещества и дайте интерпретацию его решений – волновых функций вещества.
  14. Постройте гамильтониан и волновую функцию молекул.
  15. Постройте схему основных приближений решения временного уравнения Шредингера ядерно-электронной плазмы вещества и дайте её интерпретацию.
  16. Чем характеризуются смешанные квантовые состояния плазмы?
  17. При каком условии смешанное квантовое состояние переходит в чистое?
  18. Запишите квантово-механическое усреднение физической величины в чистом i-том состоянии.
  19. Запишите квантово-механическое усреднение физической величины при переходе в смешанное состояние.
  20. Каким уравнением, согласно теореме Эренфеста, описывается траекторное движение частиц?
  21. Каким образом в квантовой механике объясняется устойчивость формы системы?
  22. Что принимается за структуру атома в квантовой механике?
  23. Что называется фрактальной размерностью конфигурационного пространства?
  24. Чем определяется размерность Гильбертова пространства?
  25. Как меняется число базисных векторов при переходе от бесконечного конфигурационного пространства к финитному?
  26. Как объяснить изменение строения квантовой частицы в условиях конфайнмента?
  27. При каком условии строение системы может кардинально измениться без изменения числа и сортности частиц?
  28. В каком случае говорят, что гильбертово пространство инвариантно?
  29. Какое движение гильбертова пространства называется унитарно-эквива-лентным?
  30. Постройте описание состояний движения наносистемы. Дайте определение понятия неунитарных и неэквивалентных преобразованиий наночастиц.
  31. Как понимается неразличимость квантовых частиц на наноуровне?
  32. Что называется спутанным квантовым состоянием?
  33. Постройте шкалу характерных энергий связи для наночастиц.
  34. Как возникает макроуровень и его классические объекты из движения квантов микроуровня?
  35. Докажите необходимость специфического вида зависимости закона дисперсий при возникновении голдстоуновских бозе-конденсатов.
  36. Дайте обоснование фундаментальности наноуровня в строении вещества.

VI. ТЕМАТИКА ИТОГОВЫХ АТТЕСТАЦИОННЫХ РАБОТ
  1. Влияние селенитной обработки поверхности полупроводника на электрофизические характеристики барьерных структур металл VIII – арсенид галлия n-типа.
  2. Компьютерное моделирование межатомных взаимодействий атомов щелочных и переходных металлов.
  3. Компьютерное моделирование супрамолекулярных комплексов водорода.
  4. Комбинированная халькогенная обработка поверхности полупроводника при формировании выпрямляющих контактов металл VIII – арсенид галлия n-типа.
  5. Компьютерное моделирование и расчет параметров наноструктурных диодных контактов AIIIBV-AIIIB VI/Ir, Ni.
  6. Влияние предварительной обработки поверхности полупроводника на формирование выпрямляющих контактов Rh-InP n-типа.
  7. Информационные аспекты физико-химических процессов самоорганизации наноматериалов.
  8. Компьютерное моделирование захвата протона, молекул водорода и метана в клеточных мультиструктурах воды и аморфного льда.
  9. Расчет супрамолекулярных связей в кластерных димерах атомов четвертого периода от Sc до Kr.
  10. Компьютерное моделирование и расчет квантоворазмерного диодного гетероперехода GaP-(S,Se)-Ni.
  11. Влияние сульфидной и комбинированной сульфидно-селенитной обработки поверхности полупроводника на электрофизические параметры контактов Ni-GaP n-типа.
  12. Влияние комбинированной тиосульфатно-селенатной обработки поверхности полупроводника на электрофизические параметры контактов Ni-GaAs n-типа.
  13. Компьютерное моделирование формирования наноматериалов в условиях ограниченной диффузии, агрегации и реконструкции.
  14. Моделирование физико-химических процессов на электродах водородных топливных элементов.
  15. Аккумулирование водорода нанотубулярным углеродом и его изоэлектронными аналогами.
  16. Компьютерное моделирование многоцентрового зарождения аморфных наноматериалов.
  17. Компьютерное моделирование эволюции квантоворазмерных наноматериалов.
  18. Компьютерное моделирование транспорта гидратированных ионов в клатратной воде.
  19. Аккумулирование водорода нанотубулярным углеродом.
  20. Селенитно-сульфидная пассивация арсенида галлия при формировании выпрямляющих контактов.
  21. Компьютерное моделирование плавления сферических наночастиц металлов.
  22. Компьютерное моделирование методом Монте-Карло процессов формирования нанокластеров металлов.
  23. Квазижидкое состояние воды на границе лед – диоксид кремния.
  24. Сверхскоростные нанотехнологии самосборки, самоорганизации и саморепарации конструктивных элементов наноидустрии и живых систем.
  25. Интеллектуальные наноматериалы и кибернетические наноустройства (нанороботы), биомиметика.
  26. Химические и электрохимические технологии создания электронной компонентной базы с высокой адаптивной резистивностью к внешним механическим, тепловым и электрохимическим воздействиям среды.
  27. Принципиально новые нанотехнологии создания аккумуляторов водорода с высокой емкостью и обратимостью по водороду, а также высокой адаптивностью к условиям их синтеза и эксплуатации.
  28. Принципиально новые нанотехнологии получения металлоалмазного композита широкого применения, не требующие дорогостоящих установок высокого давления.
  29. Принципиально новые нанотехнологии получения поликристаллического наноструктурного алмазного агрегата.
  30. Создание принципиально нового материала – поликристаллический нанострутурный металлоалмазный композит.

VII. Вопросы к зачету
  1. Введение в физическую химию наноструктурных материалов: многоуровневое строение вещества.
  2. Введение в физическую химию наноструктурных материалов: роль размерности физического пространства для определения мезоуровня вещества, двумерный электронный газ.
  3. Понятие о наноструктуре в физической химии.
  4. Элементы термодинамики двухуровнего вещества. Тело и термостат. Экстенсивные и интенсивные величины. Основное уравнения термодинамики.
  5. Элементы термодинамики двухуровнего вещества на примере модели идеального газа. Теплоёмкость газа двухатомных молекул.
  6. Элементы термодинамики двухуровнего вещества на примере модели идеального кристалла. Фононная теплоёмкость идеального кристалла в модели Эйнштейна.
  7. Идеальный кристалл. Закон дисперсии звуковых фононов. Мягкие моды.
  8. Прямое и обратное пространство. Первая зона Бриллюэна. Изменение зон Бриллюэна при переходе к двухатомному базису. Звуковые и оптические моды.
  9. Влияние периодичности и конечности длины кристаллов на фононный спектр кристаллов.
  10. Развитие модели вырожденного ферми-газа электронов. Модель желе.
  11. Ридберговская материя.
  12. Полная квантовая картина движения кристалла.
  13. Статистика Ферми-Дирака электронов. Уровень Ферми.
  14. Разделение кристаллов на проводники и полупроводники.
  15. Атомная топология Бейдера.
  16. Атомы и топология электронной плотности.
  17. Топологические свойства электронной плотности.
  18. Критические точки и их классификация.
  19. Химические связи и молекулярные графы.
  20. Понятие структуры в химии.
  21. Физико-математические критерии движения вещества.
  22. Теоретические подходы к описанию уровней строения вещества.
  23. Понятие физического поля. Уравнения Максвелла.
  24. Термополевая динамика конденсированных состояний.
  25. Механизмы образования классических объектов вещества.
  26. Квантовая топология классических объектов вещества.
  27. Квантово-полевая химия электронной плазмы вещества.
  28. Квантовая топология электронных лоджий мультичастиц вещества.
  29. Когерентность электродинамических и электрохимических процессов.
  30. Квантовые концепции строения вещества.
  31. Концепция строения вещества в термополевой динамике.

VIII. ПРОГРАММА СЕМИНАРСКИХ, ПРАКТИЧЕСКИХ и лабораторных ЗАНЯТИЙ