Nanotechnologie
Tyt. oryg.: : "Nanoscale science and technology ".
Barwny, bogaty wykład nowych technologii, które obecnie przenikają do niemal każdej dziedziny nauki i techniki. Nanotechnologie umożliwiają wytwarzanie rozmaitych struktur o rozmiarach rzędu nanometrów - milionowych części milimetra - zbliżonych do rozmiarów pojedynczych atomów i cząsteczek. Ten interdyscyplinarny podręcznik, napisany przez doświadczonych nauczycieli akademickich, zawiera także podstawy fizyki ciała
stałego, nauki o materiałach i biologii, które ułatwią studentom przyswojenie wiedzy o nanomateriałach i nanotechnologiach.Książka omawia: podstawy metodologiczne nanotechnologii - wytwarzanie, klasyfikacja i charakteryzowanie nanostruktur, nanostruktury z półprzewodników nieorganicznych, nanomateriały i urządzenia magnetyczne, metody wytwarzania i właściwości nanomateriałów nieorganicznych, elektroniczne i optoelektroniczne materiały i urządzenia molekularne, samoorganizujące się nanostrukturalne materiały molekularne i urządzenia, makrocząsteczki na granicach faz i uporządkowane warstwy organiczne, bionanotechnologię.
Zobacz pełny opisOdpowiedzialność: | red. nauk. Robert W. Kelsall, Ian W. Hamley, Mark Geoghegan ; red. nauk. przekł. Krzysztof Kurzydłowski ; aut. Rik Brydson [i in.] ;zespół tł. Jarosław Ferens [i in.]. |
Hasła: | Nanotechnologia |
Adres wydawniczy: | Warszawa : Wydaw. Naukowe PWN, 2012. |
Wydanie: | Wyd. 1 - 2 dodr. |
Opis fizyczny: | XIV, 469 s. : il. ; 25 cm. |
Uwagi: | Bibliogr. przy rozdz. Indeks. |
Przeznaczenie: | Książka przeznaczona jest dla studentów i wykładowców inżynierii materiałowej, fizyki, inżynierii chemicznej, metalurgii, elektroniki, biochemii na uniwersytetach i uczelniach technicznych, a także naukowców, praktyków i entuzjastów nanotechnologii. |
Skocz do: | Dodaj recenzje, komentarz |
- Przedmowa do wydania polskiego
- Przedmowa
- 1. Wytwarzanie i klasyfikacja nanostruktur Rik M. Brydson, Chris Hammond
- 1.1. Wprowadzenie i klasyfikacja
- 1.1.1. Czym jest nanotechnologia?
- 1.1.2. Klasyfikacja nanostruktur
- 1.1.3. Architektura w skali nanometrycznej
- 1.2. Właściwości elektronowe atomów i ciał stałych
- 1.2.1. Izolowany atom
- 1.2.2. Wiązania chemiczne
- 1.2.3. Ciało stałe jako molekuła
- 1.2.4. Model swobodnego elektronu oraz pasma energetyczne
- 1.2.5. Kryształy
- 1.2.6. Periodyczność kryształów
- 1.2.7. Przewodnictwo elektryczne
- 1.3. Właściwości układów o wielkościach nanometrycznych
- 1.3.1. Zmiany w energii całkowitej układu
- 1.3.2. Zmiany strukturalne
- 1.3.3. Właściwości struktur w skali nanometrycznej
- 1.4. Metody wytwarzania
- 1.4.1. Procesy top-down
- 1.4.2. Procesy bottom-up
- 1.4.3. Metody kontrolowanego wzrostu nanostruktur
- 1.4.4. Uporządkowanie nanoukładów
- 1.5. Zagadnienia bezpieczeństwa wytwarzania i składowania
- Bibliografia
- 2. Charakteryzowanie nanostruktur Rik M. Brydson, Chris Hammond
- 2.1. Ogólna klasyfikacja metod charakteryzowania
- 2.1.1. Obrazowanie i techniki analityczne
- 2.1.2. Podstawy fizyki rozpraszania
- 2.2. Techniki mikroskopowe
- 2.2.1. Ogólne rozważania o obrazowaniu
- 2.2.2. Powiększenie obrazu i rozdzielczość
- 2.2.3. Inne rozważania o obrazowaniu
- 2.2.4. Mikroskopia świetlna
- 2.3. Mikroskopia elektronowa
- 2.3.1. Ogólne aspekty optyki elektronowej
- 2.3.2. Generowanie wiązki elektronów
- 2.3.3. Oddziaływania elektron–próbka
- 2.3.4. Skaningowa mikroskopia elektronowa
- 2.3.5. Transmisyjna mikroskopia elektronowa
- 2.3.6. Skaningowa transmisyjna mikroskopia elektronowa
- 2.4. Mikroskopia jonowa
- 2.5. Techniki wykorzystujące sondę skanującą
- 2.5.1. Skaningowa mikroskopia tunelowa
- 2.5.2. Mikroskopia sił atomowych
- 2.5.3. Inne techniki z użyciem sondy skanującej
- 2.6. Techniki dyfrakcyjne
- 2.6.1. Techniki dyfrakcyjne objętościowe
- 2.6.2. Techniki dyfrakcyjne powierzchniowe
- 2.7. Techniki spektroskopowe
- 2.7.1. Spektroskopia fotonowa
- 2.7.2. Spektroskopia zakresu fal radiowych
- 2.7.3. Spektroskopia elektronowa
- 2.8. Analiza powierzchni i profilowanie głębokościowe
- 2.8.1. Spektroskopia elektronowa powierzchni
- 2.8.2. Spektroskopia masowa
- 2.8.3. Rozpylanie jonowe
- 2.8.4. Reflektometria
- 2.9. Wybrane techniki badania właściwości
- 2.9.1. Właściwości mechaniczne
- 2.9.2. Właściwości elektryczne
- 2.9.3. Właściwości magnetyczne
- 2.9.4. Właściwości termiczne
- Bibliografia
- 3. Nanostruktury z półprzewodników nieorganicznych David Mowbray
- 3.1. Wstęp
- 3.2. Przegląd podstawowych zagadnień fizyki półprzewodników
- 3.2.1. Co to jest półprzewodnik?
- 3.2.2. Domieszkowanie
- 3.2.3. Masa efektywna
- 3.2.4. Transport nośników, ruchliwość i przewodnictwo elektryczne
- 3.2.5. Właściwości optyczne półprzewodników
- 3.2.6. Ekscytony
- 3.2.7. Złącze p-n
- 3.2.8. Fonony
- 3.2.9. Rodzaje półprzewodników
- 3.3. Ograniczenie wymiarowości w nanostrukturach półprzewodnikowych
- 3.3.1. Ograniczenie przestrzenne w jednym wymiarze – studnia kwantowa
- 3.3.2. Ograniczenie przestrzenne w dwóch wymiarach – drut kwantowy
- 3.3.3. Ograniczenie przestrzenne w trzech wymiarach – kropki kwantowe
- 3.3.4. Supersieci
- 3.3.5. Względne przesunięcia pasm
- 3.4. Gęstość stanów elektronowych
- 3.5. Techniki wytwarzania nanostruktur
- 3.5.1. Wymagania dla idealnej nanostruktury półprzewodnikowej
- 3.5.2. Wzrost epitaksjalny studni kwantowych
- 3.5.3. Trawienie i litografia
- 3.5.4. Wzrost na przełomie
- 3.5.5. Wzrost na podłożach schodkowych
- 3.5.6. Kropki i druty wytworzone przez naprężenia
- 3.5.7. Kropki i druty wytworzone elektrostatycznie
- 3.5.8. Fluktuacje szerokości studni kwantowej
- 3.5.9. Wygrzewane studnie kwantowe
- 3.5.10. Nanokryształy półprzewodnikowe
- 3.5.11. Koloidalne kropki kwantowe
- 3.5.12. Techniki samoorganizacji
- 3.5.13. Podsumowanie technik otrzymywania nanostruktur
- 3.6. Zjawiska fizyczne w nanostrukturach półprzewodnikowych
- 3.6.1. Domieszkowanie modulacyjne
- 3.6.2. Kwantowe zjawisko Halla
- 3.6.3. Tunelowanie rezonansowe
- 3.6.4. Zjawiska ładowania
- 3.6.5. Transport nośników balistycznych
- 3.6.6. Absorpcja międzypasmowa w nanostrukturach półprzewodnikowych
- 3.6.7. Absorpcja wewnątrzpasmowa w nanostrukturach półprzewodnikowych
- 3.6.8. Zjawiska emisji światła w nanostrukturach
- 3.6.9. Fononowe „wąskie gardło" w kropkach kwantowych
- 3.6.10. Kwantowe zjawisko Starka
- 3.6.11. Efekty nieliniowe
- 3.6.12. Spójność i procesy defazowania
- 3.7. Charakteryzowanie nanostruktur półprzewodnikowych
- 3.7.1. Badanie optyczne i elektryczne
- 3.7.2. Charakteryzowanie struktury
- 3.8. Zastosowania nanostruktur półprzewodnikowych
- 3.8.1. Lasery iniekcyjne
- 3.8.2. Lasery kaskadowe
- 3.8.3. Źródła pojedynczych fotonów
- 3.8.4. Znakowanie biologiczne
- 3.8.5. Pamięci optyczne
- 3.8.6. Wpływ nanotechnologii na konwencjonalną elektronikę
- 3.8.7. Urządzenia oparte na zjawisku blokady kulombowskiej
- 3.8.8. Struktury fotoniczne
- 3.9. Podsumowanie
- Bibliografia
- 4. Nanomateriały i urządzenia magnetyczne Mike R. J. Gibbs
- 4.1. Magnetyzm
- 4.1.1. Magnetostatyka
- 4.1.2. Diamagnetyzm, paramagnetyzm i ferromagnetyzm
- 4.1.3. Anizotropia magnetyczna
- 4.1.4. Domeny i ściany domenowe
- 4.1.5. Proces magnesowania
- 4.2. Nanomateriały magnetyczne
- 4.2.1. Nanomagnetyki ziarniste
- 4.2.2. Nanomagnetyki geometryczne
- 4.3. Magnetoopór
- 4.3.1. Składowe oporności w metalach
- 4.3.2. Gigantyczny magnetoopór
- 4.3.3. Zawory spinowe
- 4.3.4. Magnetoopór tunelowy
- 4.4. Badanie nanomateriałów magnetycznych
- 4.5. Nanomagnetyzm w technice
- 4.6. Wyzwania wobec nanomagnetyzmu
- Bibliografia
- 5. Metody wytwarzania i właściwości nanomateriałów nieorganicznych Iain Todd
- 5.1. Wprowadzenie
- 5.1.1. Klasyfikacja
- 5.2. Termodynamika i kinetyka przemian fazowych
- 5.2.1. Termodynamika
- 5.2.2. Zarodkowanie homogeniczne
- 5.2.3. Zarodkowanie heterogeniczne
- 5.2.4. Wzrost
- 5.2.5. Całkowita szybkość przemiany
- 5.3. Metody wytwarzania
- 5.3.1. Szybkie chłodzenie z fazy ciekłej
- 5.3.2. Dewitryfikacja
- 5.3.3. Kondensacja z fazy gazowej
- 5.3.4. Osadzanie elektrolityczne
- 5.3.5. Metody mechaniczne
- 5.4. Struktura
- 5.4.1. Mikrostruktura
- 5.4.2. Struktura granic ziaren
- 5.4.3. Metastabilność strukturalna
- 5.5. Stabilność mikrostruktury
- 5.5.1. Dyfuzja
- 5.5.2. Rozrost ziarna
- 5.5.3. Hamowanie rozrostu ziaren przez cząstki
- 5.5.4. Hamowanie rozrostu przez atomy obce w roztworze
- 5.6. Konsolidacja proszku
- 5.6.1. Prasowanie nanoproszków
- 5.6.2. Spiekanie nanoproszków
- 5.6.3. Rola domieszek
- 5.6.4. Porowatość
- 5.6.5. Niekonwencjonalne metody spiekania
- 5.7. Właściwości mechaniczne
- 5.7.1. Twardość i wytrzymałość
- 5.7.2. Ciągliwość i odporność na pękanie
- 5.7.3. Pełzanie i nadplastyczność
- 5.8. Właściwości ferromagnetyczne
- 5.8.1. Podstawowe właściwości magnetyczne
- 5.8.2. Nanokompozyty magnetycznie miękkie
- 5.8.3. Materiały magnetycznie twarde
- 5.9. Właściwości katalityczne
- 5.10. Obecne i potencjalne zastosowania nanomateriałów
- 5.10.1. Pochłaniacze promieni ultrafioletowych
- 5.10.2. Zastosowania magnetyczne
- 5.10.3. Powłoki
- Bibliografia
- 6. Elektroniczne i optoelektroniczne materiały i urządzenia molekularne Martin Grell
- 6.1. Pojęcia i materiały
- 6.1.1. Ciało stałe – kryształy i szkła
- 6.1.2. Chemia węgla
- 6.1.3. Przykłady półprzewodników organicznych
- 6.1.4. Wzbudzenia w półprzewodnikach organicznych
- 6.1.5. Wstrzykiwanie i transport nośnika ładunku
- 6.1.6. Polimery a małe cząsteczki
- 6.1.7. Organiczne metale ? .
- 6.2. Zastosowania i urządzenia
- 6.2.1. Metale syntetyczne
- 6.2.2. Organiczne tranzystory polowe
- 6.2.3. Organiczne urządzenia emitujące światło
- 6.2.4. Organiczne urządzenia fotowoltaiczne
- 6.3. Nanorurki węglowe
- 6.3.1. Struktura
- 6.3.2. Synteza
- 6.3.3. Właściwości elektroniczne
- 6.3.4. Właściwości oscylacyjne
- 6.3.5. Właściwości mechaniczne
- 6.3.6. Zastosowania
- Dodatek: lista półprzewodników organicznych
- Bibliografia
- 7. Samoorganizujące się nanostrukturalne materiały molekularne oraz urządzenia Ian W. Hamley
- 7.1. Wstęp
- 7.2. Elementy konstrukcyjne
- 7.2.1. Materiały syntetyczne
- 7.2.2. Materiały biologiczne
- 7.3. Zasady samoorganizacji
- 7.3.1. Oddziaływania niekowalencyjne
- 7.3.2. Upakowanie międzycząsteczkowe
- 7.3.3. Biologiczna samoorganizacja
- 7.3.4. Nanosilniki
- 7.4. Wytwarzanie i układanie nanocząstek metodami samoorganizacji
- 7.4.1. Otrzymywanie nanocząstek metodą polimeryzacji micelarnej i pęcherzykowatej
- 7.4.2. Funkcjonalizowane nanocząstki
- 7.4.3. Nanocząstkowe kryształy koloidalne
- 7.4.4. Samoorganizujące się nanocząsteczki nieorganiczne
- 7.4.5. Ciekłokrystaliczne nanokrople
- 7.4.6. Bionanocząsteczki
- 7.4.7. Nanoobiekty
- 7.5. Nanostruktury tworzone z użyciem szablonu
- 7.5.1. Krzemionka mezoporowata
- 7.5.2. Biomineralizacja
- 7.5.3. Odwzorowanie nanostruktur przez samoorganizację kopolimeru blokowego
- 7.6. Mezofazy ciekłych kryształów
- 7.6.1. Micele i pęcherzyki
- 7.6.2. Faza lamelarna
- 7.6.3. Struktury kopolimeru trójblokowego ABC
- 7.6.4. Smektyczne i nematyczne ciekłe kryształy
- 7.6.5. Dyskotyczne ciekłe kryształy
- 7.7. Podsumowanie i widoki na przyszłość
- Bibliografia
- 8. Makrocząsteczki na granicy faz i uporządkowane warstwy organiczne Mark Geoghegan, Richard A. L. Jones
- 8.1. Makrocząsteczki na granicy faz
- 8.2. Podstawy wiedzy o granicy faz
- 8.2.1. Energia powierzchniowa i energia międzyfazowa
- 8.3. Analiza mokrych powierzchni międzyfazowych
- 8.4. Modyfikacja granicy faz
- 8.4.1. Adsorpcja i środki powierzchniowo czynne
- 8.4.2. Adsorpcja polimeru
- 8.4.3. Chemia reakcji szczepiania
- 8.4.4. Właściwości fizyczne szczepionych warstw polimeru
- 8.4.5. Nanostrukturalne powłoki organiczne wykonane metodą miękkiej litografii i innymi technikami
- 8.5. Wytwarzanie cienkich warstw organicznych
- 8.5.1. Wytwarzanie warstw polimerów i koloidów metodą spin coating .
- 8.5.2. Wytwarzanie wielowarstw organicznych
- 8.6. Wpływ powierzchni na podział faz
- 8.6.1. Mieszaniny polimerów
- 8.6.2. Kopolimery blokowe
- 8.7. Wytwarzanie powierzchniowych, nanostrukturalnych wzorów metodą samoorganizacji
- 8.7.1. Wytwarzanie wzorów na podłożach heterogenicznych
- 8.7.2. Powierzchnie odwzorowujące topografię
- 8.7.3. Wytwarzanie wzorów za pomocą cienkich warstw zmniejszających zwilżalność
- 8.8. Praktyczne urządzenia o wymiarach nanometrycznych wykorzystujące makrocząsteczki na granicy faz
- 8.8.1. Elektronika molekularna i makromolekularna.
- 8.8.2. Nanourządzenia kontrolujące przepływy
- 8.8.3. Filtracja i sortowanie
- Bibliografia
- 9. Bionanotechnologia Graham J. Leggett, Richard A. L. Jones
- 9.1. Nowe narzędzia do charakteryzowania systemów biologicznych
- 9.1.1. Mikroskopia sond skanujących do obrazowania biomolekularnego
- 9.1.2. Pomiar siły w systemach biologicznych
- 9.1.3. Miniaturyzacja i analiza
- 9.1.4. Organizacja struktur biomolekularnych w nanoskali
- 9.2. Nanotechnologia biomimetyczna
- 9.2.1. DNA jako element konstrukcyjny w nanotechnologii
- 9.2.2. Silniki molekularne
- 9.2.3. Sztuczna fotosynteza
- 9.3. Podsumowanie
- Bibliografia
Zobacz spis treści
Sprawdź dostępność, zarezerwuj (zamów):
(kliknij w nazwę placówki - więcej informacji)