Physics and Technology оf Nanosystems

Major: Applied Physics
Code of subject: 7.105.01.O.004
Credits: 5.00
Department: Applied Physics and Nanomaterials Science
Lecturer: docent, Ph.D. Matulka Dariia Vasylivna
Semester: 1 семестр
Mode of study: денна
Learning outcomes: - to know the grounds of the technology of the producing of nanoparticles and nanostructures; - to know the main differences between physical & chemical properties for the nanoscale; - to acquire the knowledge about the practice of the application of nano-objects in various areas of the device construction; - be able to synthesize nanoparticles and nanostructures and to determine their size and to carry out the fractionation; - be able to investigate their structure and basic physical & chemical properties; - be able to create the devices of nanoelectronic sensors, spintronics and nanosystems of generation, conversion and storage of the energy on their basis.
Required prior and related subjects: - pre-requisites: quantum mechanics, modern methods of physical researches, chemistry; - co-requisites: functional materials of molecular energetics, physics of quantum-sized systems, non-equilibrium thermodynamics and chemical kinetics.
Summary of the subject: The science moves into a nanoworld. Features of the theoretical and experimental study of nano-objects. Methodology of the obtaining and the main structural features of the isolated nano-objects and nanostructures. Single and zero-dimension nano-objects. Fullerenes and nanotubes. Nanostructured materials. Insulation nanosystems. The intercalation creating of nanostructures with the matrix isolation. The energy spectrum of nano-objects. Statistics of low-dimension systems and nano-objects. Kinetic processes in nanostructures. Optics of nanosystems. Dielectric dispersion in the intercalated nanostructures. Nanomagnetism. Spintronics. Hybrid spintronics. Nanoelectronic devices. Quantum computers. Nanomechanics.
Assessment methods and criteria: Exam, dialogic speech, control test, differentiated test. - current control: (40 %): dialogic speech (20%), control test (10%), differentiated test (10%); - final control (60%): exam – written component (50%), oral component (10%).
Recommended books: 1. Зенон Готра, Іван Григорчак, Богдан Лукіянець, Віктор Махній, Сергій Павлов, Леонід Політанський, Ежи Потенські. Субмікронні та нанорозмірні структури електроніки: Підручник. – Чернівці: Видавництво та друкарня «Технологічний Центр». - 2014. - 839 с. 2. Зенон Готра, Іван Григорчак, Богдан Лукіянець, Іннеса Большакова, Павло Стахіра, Леонід Політанський. Наноелектроніка / за ред Готри З. Ю. – Львів: Ліга-Прес, 2009. – 344 с. 3. Покропивний В. В., Поперенко Л. В. Фізика наноструктур. – Київ: Видавничо –поліграфічний центр «Київський університет», 2008. – 220 с. 4. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / Серия: Синергетика от прошлого к будущемую – Москва, 2006. – 592 с. 5. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. – Москва: Техносфера, 2004. – 328с. 6. Григорчак І. І., Понеділок Г. В. Лабораторний практикум. Методичні вказівки до ви-конання лабораторних робіт з дисципліни «Фізика і технологія наноструктур» для студентів денної та дистанційної форм навчання напрямку підготовки 0702 «Прикла-дна фізика». – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехні-ка», 2009. – 52с.