Księgarnia PWN: R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan (red.) - Nanotechnologie

Transkrypt

1 Księgarnia PWN: R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan (red.) - Nanotechnologie Przedmowa do wydania polskiego... Przedmowa Wytwarzanie i klasyfikacja nanostruktur Rik M. Brydson, Chris Hammond Wprowadzenie i klasyfikacja Czym jest nanotechnologia? Klasyfikacja nanostruktur Architektura w skali nanometrycznej Właściwości elektronowe atomów i ciał stałych Izolowany atom Wiązania chemiczne Ciało stałe jako molekuła Model swobodnego elektronu oraz pasma energetyczne Kryształy Periodyczność kryształów Przewodnictwo elektryczne Właściwości układów o wielkościach nanometrycznych Zmiany w energii całkowitej układu Zmiany strukturalne Właściwości struktur w skali nanometrycznej Metody wytwarzania Procesy top-down Procesy bottom-up Metody kontrolowanego wzrostu nanostruktur Uporządkowanie nanoukładów Zagadnienia bezpieczeństwa wytwarzania i składowania Bibliografia Charakteryzowanie nanostruktur Rik M. Brydson, Chris Hammond Ogólna klasyfikacja metod charakteryzowania Obrazowanie i techniki analityczne Podstawy fizyki rozpraszania Techniki mikroskopowe Ogólne rozważania o obrazowaniu Powiększenie obrazu i rozdzielczość Inne rozważania o obrazowaniu Mikroskopia świetlna XI XIII

2 VI 2.3. Mikroskopia elektronowa Ogólne aspekty optyki elektronowej Generowanie wiązki elektronów Oddziaływania elektron próbka Skaningowa mikroskopia elektronowa Transmisyjna mikroskopia elektronowa Skaningowa transmisyjna mikroskopia elektronowa Mikroskopia jonowa Techniki wykorzystujące sondę skanującą Skaningowa mikroskopia tunelowa Mikroskopia sił atomowych Inne techniki z użyciem sondy skanującej Techniki dyfrakcyjne Techniki dyfrakcyjne objętościowe Techniki dyfrakcyjne powierzchniowe Techniki spektroskopowe Spektroskopia fotonowa Spektroskopia zakresu fal radiowych Spektroskopia elektronowa Analiza powierzchni i profilowanie głębokościowe Spektroskopia elektronowa powierzchni Spektroskopia masowa Rozpylanie jonowe Reflektometria Wybrane techniki badania właściwości Właściwości mechaniczne Właściwości elektryczne Właściwości magnetyczne Właściwości termiczne Bibliografia Nanostruktury z półprzewodników nieorganicznych David Mowbray Wstęp Przegląd podstawowych zagadnień fizyki półprzewodników Co to jest półprzewodnik? Domieszkowanie Masa efektywna Transport nośników, ruchliwość i przewodnictwo elektryczne Właściwości optyczne półprzewodników Ekscytony Złącze p-n Fonony Rodzaje półprzewodników Ograniczenie wymiarowości w nanostrukturach półprzewodnikowych Ograniczenie przestrzenne w jednym wymiarze studnia kwantowa Ograniczenie przestrzenne w dwóch wymiarach drut kwantowy Ograniczenie przestrzenne w trzech wymiarach kropki kwantowe Supersieci Względne przesunięcia pasm Gęstość stanów elektronowych Techniki wytwarzania nanostruktur

3 VII Wymagania dla idealnej nanostruktury półprzewodnikowej Wzrost epitaksjalny studni kwantowych Trawienie i litografia Wzrost na przełomie Wzrost na podłożach schodkowych Kropki i druty wytworzone przez naprężenia Kropki i druty wytworzone elektrostatycznie Fluktuacje szerokości studni kwantowej Wygrzewane studnie kwantowe Nanokryształy półprzewodnikowe Koloidalne kropki kwantowe Techniki samoorganizacji Podsumowanie technik otrzymywania nanostruktur Zjawiska fizyczne w nanostrukturach półprzewodnikowych Domieszkowanie modulacyjne Kwantowe zjawisko Halla Tunelowanie rezonansowe Zjawiska ładowania Transport nośników balistycznych Absorpcja międzypasmowa w nanostrukturach półprzewodnikowych Absorpcja wewnątrzpasmowa w nanostrukturach półprzewodnikowych Zjawiska emisji światła w nanostrukturach Fononowe wąskie gardło" w kropkach kwantowych Kwantowe zjawisko Starka Efekty nieliniowe Spójność i procesy defazowania Charakteryzowanie nanostruktur półprzewodnikowych Badanie optyczne i elektryczne Charakteryzowanie struktury Zastosowania nanostruktur półprzewodnikowych Lasery iniekcyjne Lasery kaskadowe Źródła pojedynczych fotonów Znakowanie biologiczne Pamięci optyczne Wpływ nanotechnologii na konwencjonalną elektronikę Urządzenia oparte na zjawisku blokady kulombowskiej Struktury fotoniczne Podsumowanie Bibliografia Nanomateriały i urządzenia magnetyczne Mike R. J. Gibbs Magnetyzm Magnetostatyka Diamagnetyzm, paramagnetyzm i ferromagnetyzm Anizotropia magnetyczna Domeny i ściany domenowe Proces magnesowania Nanomateriały magnetyczne Nanomagnetyki ziarniste Nanomagnetyki geometryczne

4 VIII 4.3. Magnetoopór Składowe oporności w metalach Gigantyczny magnetoopór Zawory spinowe Magnetoopór tunelowy Badanie nanomateriałów magnetycznych Nanomagnetyzm w technice Wyzwania wobec nanomagnetyzmu Bibliografia Metody wytwarzania i właściwości nanomateriałów nieorganicznych Iain Todd Wprowadzenie Klasyfikacja Termodynamika i kinetyka przemian fazowych Termodynamika Zarodkowanie homogeniczne Zarodkowanie heterogeniczne Wzrost Całkowita szybkość przemiany Metody wytwarzania Szybkie chłodzenie z fazy ciekłej Dewitryfikacja Kondensacja z fazy gazowej Osadzanie elektrolityczne Metody mechaniczne Struktura Mikrostruktura Struktura granic ziaren Metastabilność strukturalna Stabilność mikrostruktury Dyfuzja Rozrost ziarna Hamowanie rozrostu ziaren przez cząstki Hamowanie rozrostu przez atomy obce w roztworze Konsolidacja proszku Prasowanie nanoproszków Spiekanie nanoproszków Rola domieszek Porowatość Niekonwencjonalne metody spiekania Właściwości mechaniczne Twardość i wytrzymałość Ciągliwość i odporność na pękanie Pełzanie i nadplastyczność Właściwości ferromagnetyczne Podstawowe właściwości magnetyczne Nanokompozyty magnetycznie miękkie Materiały magnetycznie twarde Właściwości katalityczne Obecne i potencjalne zastosowania nanomateriałów Pochłaniacze promieni ultrafioletowych

5 IX Zastosowania magnetyczne Powłoki Bibliografia Elektroniczne i optoelektroniczne materiały i urządzenia molekularne Martin Grell Pojęcia i materiały Ciało stałe kryształy i szkła Chemia węgla Przykłady półprzewodników organicznych Wzbudzenia w półprzewodnikach organicznych Wstrzykiwanie i transport nośnika ładunku Polimery a małe cząsteczki Organiczne metale? Zastosowania i urządzenia Metale syntetyczne Organiczne tranzystory polowe Organiczne urządzenia emitujące światło Organiczne urządzenia fotowoltaiczne Nanorurki węglowe Struktura Synteza Właściwości elektroniczne Właściwości oscylacyjne Właściwości mechaniczne Zastosowania Dodatek: lista półprzewodników organicznych Bibliografia Samoorganizujące się nanostrukturalne materiały molekularne oraz urządzenia Ian W. Hamley Wstęp Elementy konstrukcyjne Materiały syntetyczne Materiały biologiczne Zasady samoorganizacji Oddziaływania niekowalencyjne Upakowanie międzycząsteczkowe Biologiczna samoorganizacja Nanosilniki Wytwarzanie i układanie nanocząstek metodami samoorganizacji Otrzymywanie nanocząstek metodą polimeryzacji micelarnej i pęcherzykowatej Funkcjonalizowane nanocząstki Nanocząstkowe kryształy koloidalne Samoorganizujące się nanocząsteczki nieorganiczne Ciekłokrystaliczne nanokrople Bionanocząsteczki Nanoobiekty Nanostruktury tworzone z użyciem szablonu Krzemionka mezoporowata Biomineralizacja Odwzorowanie nanostruktur przez samoorganizację kopolimeru blokowego

6 X 7.6. Mezofazy ciekłych kryształów Micele i pęcherzyki Faza lamelarna Struktury kopolimeru trójblokowego ABC Smektyczne i nematyczne ciekłe kryształy Dyskotyczne ciekłe kryształy Podsumowanie i widoki na przyszłość Bibliografia Makrocząsteczki na granicy faz i uporządkowane warstwy organiczne Mark Geoghegan, Richard A. L. Jones Makrocząsteczki na granicy faz Podstawy wiedzy o granicy faz Energia powierzchniowa i energia międzyfazowa Analiza mokrych powierzchni międzyfazowych Modyfikacja granicy faz Adsorpcja i środki powierzchniowo czynne Adsorpcja polimeru Chemia reakcji szczepiania Właściwości fizyczne szczepionych warstw polimeru Nanostrukturalne powłoki organiczne wykonane metodą miękkiej litografii i innymi technikami Wytwarzanie cienkich warstw organicznych Wytwarzanie warstw polimerów i koloidów metodą spin coating Wytwarzanie wielowarstw organicznych Wpływ powierzchni na podział faz Mieszaniny polimerów Kopolimery blokowe Wytwarzanie powierzchniowych, nanostrukturalnych wzorów metodą samoorganizacji Wytwarzanie wzorów na podłożach heterogenicznych Powierzchnie odwzorowujące topografię Wytwarzanie wzorów za pomocą cienkich warstw zmniejszających zwilżalność Praktyczne urządzenia o wymiarach nanometrycznych wykorzystujące makrocząsteczki na granicy faz Elektronika molekularna i makromolekularna Nanourządzenia kontrolujące przepływy Filtracja i sortowanie Bibliografia Bionanotechnologia Graham J. Leggett, Richard A. L. Jones Nowe narzędzia do charakteryzowania systemów biologicznych Mikroskopia sond skanujących do obrazowania biomolekularnego Pomiar siły w systemach biologicznych Miniaturyzacja i analiza Organizacja struktur biomolekularnych w nanoskali Nanotechnologia biomimetyczna DNA jako element konstrukcyjny w nanotechnologii Silniki molekularne Sztuczna fotosynteza Podsumowanie Bibliografia Skorowidz