М.: Техносфера, 2010. — 352 с.Нанотехнологии позволяющие манипулировать веществом на уровне атомов и молекул и обещающие в значительной степени изменить жизнь будущих поколений, становятся ведущим направлением развития общества в XXI столетии. На основе нанотехнологий можно создавать новые материалы, системы и устройства, которые по своим характеристикам значительно превосходят существующий уровень.
В монографии преимущественно на примере наночастиц рассмотрено проявление физико-механических свойств материалов, связанное с размерными эффектами. Основное внимание уделено структуре, электронному строению, магнитным характеристикам, каталитическим и термодинамическим особенностям. Рассматриваются также возможности применения нанотехнологий во многих областях техники, медицины, науки и общественной жизни.
книга является ценным и интересным современным руководством для студентов, аспирантов, научных сотрудников и разработчиков, специализирующихся в области нанотехнологий и наноматериалов.СодержаниеВведение
Кластеры и наночастицы
Предвидение ФейнманаОбъемная фаза и поверхности раздела
Градиенты вблизи поверхностей раздела
Правила координационных чисел
Наука о поверхности как источник информации для нанонауки
Размеры частиц и микродеформации
Биомиметика. Природа – источник вдохновения для развития нанотехнологииГеометрическая структура, магические и координационные числа для малых кластеров
Последовательность радиальных функций потенциальной энергии
Магические числа для замкнутых геометрических оболочек
Магические числа для замкнутых электронных оболочек
Энергия когезии и координационное числоЭлектронная структура
Дискретные состояния и зонная структура
Размерные эффекты и симметрия в квантовых структурах
Переходы неметалл – металл
Работа выхода, потенциал ионизации и электронное сродство
Электронная структура полупроводниковых и металлических кластеров
Электронные устройства на полупроводниковых квантовых точкахМагнитные свойства
Общие сведения о магнетизме
Концепция фрустрации
Магнитные характеристики малых кластеров
Ферромагнитный порядок в тонких пленках и моноатомных цепочках
Размерные эффекты, выявляемые магнитно резонансными методамиТермодинамика малых систем
Ограничения классической термодинамики
Основы теории капиллярности
Фазовые переходы в свободных каплях жидкости
Эффект лотоса
Классическая теория зародышеобразования
Регулирование формы нанокристаллов
Размерные эффекты в ионной проводимости твердых тел
Принципы самоорганизацииАдсорбция, фазовые превращения и динамика процессов в поверхностных слоях и порах
Поверхностная адсорбция и конденсация в порах
Гистерезис адсорбции и критическое состояние пор
Температура плавления жидкости, стесненной в порах
Фазовые переходы в слоях
Сосуществование жидкостей и ионных растворов в порах
Влияние давления
Динамические процессы в порахЗародышеобразование, фазовые переходы и динамика кластеров
Температура и энтальпия плавления
Динамическое поведение кластеров металлаФазовые переходы в двухмерных системах
Плавление тонких слоев
Структурные фазовые переходы в тонких слоях
Стеклование в тонких полимерных пленках
Поверхностные фазы в сплавахКатализ металлическими наночастицами
Некоторые общие принципы катализа с использованием металлических наночастиц
Каталитические кластеры с регулируемым размером
Зависимость каталитической активности от формы частиц
Влияние напряжений
Влияние легирования
Взаимодействие с подложкой
Влияние внешнего смещающего напряженияПрименения: факты и фантазии
Наноматериалы
Нанотехнологии
Надежды, опасности и разочарованияПослесловие.
Влияние размерных эффектов и поверхностей раздела на физико-химические свойства консолидированных наноматериалов
