Введение

Тема 1. Общие сведения о структуре материи и понятие о нанотехнологии

• 1.1. Понятие нанотехнологии (50мин.)
• 1.2. Структура материи и место человека в пространстве и во времени (74мин.)
• 1.3. Объекты нанотехнологий (124мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Общие сведения о структуре материи и понятие о нанотехнологии (20мин.)

Тема 2. Размерные эффекты и термодинамика наносостояния

• 2.1. Особенности размерных эффектов (74мин.)
• 2.2. Особенности термодинамики наносостояния (248мин.)
• • 2.2.1. Законы термодинамики (74мин.)
  • 2.2.2. Энтропия и вероятность; термодинамические функции и фазовые переходы (74мин.)
  • 2.2.3. Термодинамика наносистем (99мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Размерные эффекты и термодинамика наносостояния (20мин.)

Тема 3. Основные объекты и материалы наноэлектроники

• 3.1. Углеродные материалы для наноэлектроники (50мин.)
• 3.2. Квантовые точки и гетероструктуры (50мин.)
• 3.3. Графен (50мин.)
• 3.4. Полициклические органические полупроводники (124мин.)
• 3.5. Углеродные наноленты (25мин.)
• 3.6. Супрамолекулярные системы в наноэлектронике (50мин.)
• 3.7. Углеродные нанотрубки, получение и применение (124мин.)
• 3.8. Фуллерены и супрамолекулярные структуры на основе фуллеренов (99мин.)
• 3.9. Электропроводящие полимеры и композиты (50мин.)
• 3.10. Особенности электропроводности молекулярных систем (25мин.)
• 3.11. Особенности электропроводности полимеров (50мин.)
• 3.12. Красители как объекты наноэлектроники (74мин.)
• 3.13. Природные материалы для наноэлектроники (25мин.)
• 3.14. Многокомпонентные органические парамагнитные стекла и системы с генерацией спинов (99мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Основные объекты и материалы наноэлектроники (92мин.)

Тема 4. Основные идеи молекулярной электроники

• 4.1. Основные наноэлектронные устройства (50мин.)
• 4.2. Изготовление нано- и микросхем (50мин.)
• 4.3. Туннельная и атомно-силовая микроскопия (74мин.)
• 4.4. Понятие об одноэлектронике (25мин.)
• 4.5. Эффект Ааронова — Бома (25мин.)
• 4.6. Эффект Холла в наночастицах (50мин.)
• 4.7 Квантовые особенности электросопротивления наноустройств (25мин.)
• 4.8. Особые силы между наночастицами — силы Казимира (25мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (25мин.)
• Тест:  Основные идеи молекулярной электроники (24мин.)

Тема 5. Оптонаноэлектроника

• 5.1. Некоторые понятия оптики (50мин.)
• 5.2. Классическая электронная теория дисперсии света (50мин.)
• 5.3. Особенности поглощения электромагнитного излучения метаматериалами (99мин.)
• 5.4. Фотонные кристаллы (25мин.)
• 5.5. Фотоэлектронные преобразователи (50мин.)
• 5.6. Наносветодиоды и органические светодиоды (124мин.)
• 5.7. Эволюция приборов на основе ZnSe (25мин.)
• 5.8. Нитрид галлия и его сплавы (223мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Оптонаноэлектроника (28мин.)

Тема 6. Спиновые взаимодействия в наноматериалах и спинтроника

• 6.1. Магнетики (174мин.)
• 6.2. Особенности наномагнетиков (25мин.)
• 6.3. Магнитные моменты электронов и атомов. Спиновые и орбитальные моменты (50мин.)
• 6.4. Основные представления о магнитных взаимодействиях в полупроводниках (50мин.)
• 6.5. Спинтроника (74мин.)
• 6.6. Органические сверхпроводники (74мин.)
• 6.7. Органические ферромагнетики (124мин.)
• 6.8. Квантовые компьютеры (74мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Спиновые взаимодействия в наноматериалах и спинтроника (32мин.)

Тема 7. Применение молекул ДНК в наноэлектронике и некоторые медицинские приложения нанотехнологий

• 7.1. Общие сведения о структуре ДНК (74мин.)
• 7.2. Иммобилизация молекул ДНК для последующего их исследования методами атомно-силовой микроскопии (74мин.)
• • 7.2.1. Нековалентная иммобилизация (25мин.)
  • 7.2.2. Ковалентная иммобилизация (25мин.)
• 7.3. Электропроводность молекул ДНК (273мин.)
• 7.4. Проблема ДНК-памяти (25мин.)
• 7.5. ДНК-компьютеры (25мин.)
• 7.6. Применение нанотехнологий в медицине (50мин.)
• Контрольные вопросы и задания (25мин.)
• Литература (50мин.)
• Тест:  Применение молекул ДНК в наноэлектронике и некоторые медицинские приложения нанотехнологий (16мин.)

Новые издания по дисциплине «Физические основы наноэлектроники» и смежным дисциплинам

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (40мин.)