Головин Ю.И. Введение в нанотехнику

Редактор А.П. Лебедева. — М.: Машиностроение, 2007. — 496 с.: ил.— ISBN: 978-5-217-03378-2.Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы стремительно развивающейся области науки, техники и бизнеса - нанотехники и нанотехнологии. Представлены все важнейшие направления работ в этой сфере. Параллельно с русской терминологией приведена англоязычная, так как, во-первых, часть терминов сначала появилась в английском языке и не всегда русские термины удачно передают их смысл. Во-вторых, даже английская терминология в области нанонауки не установилась окончательно, а русскоязычная тем более, что требует разъяснений и комментариев.
Пособие имеет целью в общедоступной форме познакомить студентов, аспирантов, инженеров различных специальностей, которые должны заниматься вопросами освоения нанотехнологии и нанотехники в своих предметных областях, с основными идеями и подходами. а также существующими и перспективными разработками в максимально концентрированном виде.Предисловие.
Общие положения и мотивации.
Список литературы.
Физические основы нанотехники.
Роль свободных и внутренних поверхностей.
Квантовые эффекты.
Список литературы.
Методы исследования, анализа и аттестации наноструктур.
Введение.
Электронная микроскопия.
Дифракционный анализ.
Спектральные методы.
Методы определения размеров наночастиц.
Список литературы.
Зондовые нанотехнологии
Введение.
Сканирующая зондовая микроскопия.
Общие принципы сканирующей зондовой микроскопии.
Сканирующая туннельная микроскопия.
Атомно-силовая микроскопия.
Электросиловая зондовая микроскопия.
Магнитно-силовая зондовая микроскопия.
Ближнепольная оптическая микроскопия.
Разрешающая способность, погрешности, искажения и артефакты в SPM.
Сенсоры различного назначения.
Атомные манипуляции и дизайн, нанолитография.
Силовой нанотестинг приповерхностных слоев.
Методы тестирования локальным нагружением.
Основы техники наноиндентирования.
Информативные возможности наноиндентирования.
Анализ диаграмм нагружения при наноиндентировании.
Коррекция результатов тестирования в наноиндентировании.
Примеры использования силового нанотестинга в исследованиях механических свойств поверхности.
Заключение.
Список литературы.
Наноматериалы.
Общие положения и классификация.
Наночастицы и нанопорошки.
Объемные наноструктурные материалы.
Фуллерены и их производные, нанотрубки.
Нанокомпозиционные материалы.
Нанопористые материалы.
Функциональные материалы.
Общие вопросы.
Полупроводниковые и диэлектрические материалы.
Высокотемпературные сверхпроводники.
Магнитные материалы.
Материалы с гигантским и колоссальным магнитосопротивлением.
Материалы со специальными механическими свойствами.
Текстильные наноматериалы.
Интеллектуальные материалы.
Тонкие пленки и покрытия.
Полимерные, биологические и биосовместимые материалы.
Заключение.
Список литературы.
Наноэлектроника.
Общие сведения.
Основные функции наноэлектроники.
Фундаментальные пределы миниатюризации.
Основные материалы и технологии.
Нанолитография.
Основные компоненты микросхем.
Логические и запоминающие ячейки.
Связи и соединения, передача данных.
Системы долговременной памяти.
Микроэлектроника "рядом с кремнием".
Наноэлектроника на нанотрубках.
Квантовые устройства.
Молекулярная электроника.
Заключение.
Список литературы.
Наноприборы, наномашины, наносистемы.
Введение.
Особенности механики в наношкале.
Гидродинамика наножидкостей.
Нанотрибология.
Общие вопросы.
Сухое трение в атомарной шкале.
Трение в условиях жидкостной смазки.
Износ в наношкале.
Компьютерное моделирование трения и износа в атомарной шкале.
Технологии производства микро-/наноприборов и машин.
Сенсоры.
Общие вопросы.
Мембранные сенсоры.
Тактильные сенсоры.
Сенсоры для регистрации ускорения, вибрации,ударов.
Бесконтактные оптические сенсоры.
Струнные сенсоры.
Консольно-балочные сенсоры.
Актуаторы, манипуляторы, двигатели.
Элементы микрогидравлики.
Интегрированные системы.
Общие вопросы.
Инерциальные приборы.
Оптомеханические МЭМС.
Радиотехнические МЭМС.
Микроаналитическая лаборатория на одном чипе.
Проект Millipede.
Медицинская нанотехника.
Интеллектуальные наносистемы.
Заключение.
Список литературы.
Нанобиотехнология и молекулярные устройства.
Общие вопросы.
Основные объекты нанобиотехнологии.
Самосборка и самоорганизация.
Генная инженерия.
Искусственные мембраны.
Наноконтейнеры, нанореакторы, мицеллы.
Молекулярные устройства.
Общие вопросы.
Молекулярные пинцеты.
Ротаксаны и катенаны.
Вращательное движение.
Возвратно-поступательное движение.
Схемы сборки путем нанизывания кольцевых молекулярных структур на линейные.
Перспективы и морально-этические проблемы.
Список литературы.
Перспективы и возможные последствия нанореволюции.
Вместо послесловия. Как это начиналось.