Учебно-методическое пособие соответствует содержанию рабочей программы дисциплины «Ядерно-физические методы в физике твердого тела» для обучающихся по специальности 16.04.01 «Техническая физика». Учебно-методическое пособие содержит изложение основных подходов к решению фундаментальной задачи взаимосвязи размера и топологии нанометровых частиц различных материалов с их макроскопическими физическими свойствами и с происходящими в них процессами. Рассмотрены основные типы наноразмерных пористых матриц, проанализированы методы получения наноструктур и наиболее информативные методы их исследования. Описаны принципиально новые свойства и явления, возникающие при введении материалов в пористые среды. Подробно рассмотрены оптические, диэлектрические, магнитные и другие свойства различных материалов (диэлектриков, сегнетоэлектриков, магнитных материалов, жидкостей и др.) и особенности фазовых превращений в условиях ограниченной геометрии. Представленная обширная библиография позволит глубже познакомиться с конкретными областями физики наноразмерных структур. Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся вузов по специальности 16.04.01 «Техническая физика» и может быть использовано аспирантами и специалистами, работающими в области физики наноразмерных структур.

The training manual corresponds to the content of the curriculum of the discipline «Nuclear Physical Methods in Solid State Physics» for students in the major coded 16.04.01 «Technical Physics». This training manual contains a presentation of the main approaches to solving the fundamental problem of the relationship between the size and topology of nanometric particles of various materials with their macroscopic physical properties and with the processes occurring in them. The authors consider basic types of nanosized porous matrices, analyze methods of obtaining nanostructures and the most informative methods of their investigation. The manual describes fundamentally new properties and phenomena arising from the introduction of materials into porous media. The authors elaborate on optical, dielectric, magnetic, and other properties of various materials (dielectrics, ferroelectrics, magnetic materials, liquids, etc.) and the features of phase transformations in limited geometry. The presented extensive bibliography will enable a deeper insight into specific areas of physics of nanoscale structures. The manual is intended for university students in the major coded 16.04.01 «Technical Physics» and can be used by graduate students and specialists working in the field of physics of nanoscale structures.

• ОГЛАВЛЕНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• Г л а в а 1. ПОРИСТЫЕ СТРУКТУРЫ
  • 1.1. Пористость
  • 1.2. Методы исследования пористых наноструктур
    • 1.2.1. Электронная микроскопия
    • 1.2.2. Методы, основанные на заполнении пористой структуры смачивающими материалами
    • 1.2.3. Ртутная порометрия
    • 1.2.4. Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и нейтронов
    • 1.2.5. Методы на основе ядерного магнитного резонанса
  • 1.3. Пористые матрицы
    • 1.3.1. Матрицы с нерегулярной пористой структурой
    • 1.3.2. Матрицы с регулярными пористыми структурами
• Г л а в а 2. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ НАНОСТРУКТУР ВНУТРИ НАНОПОРИСТЫХ МАТРИЦ
  • 2.1. Заполнение смачивающими жидкостями
  • 2.2. Заполнение несмачивающими жидкостями
  • 2.3. Химический метод заполнения пористых материалов
• Г л а в а 3. НАНОСТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТЫХ МАТРИЦ И ИХ СВОЙСТВА
  • 3.1. Оптические свойства
    • 3.1.1. Квантовые эффекты конфайнмента
    • 3.1.2. Металлические нанокомпозиты
    • 3.1.4. Люминесценция, фосфоресценция, спектральная кинетика
    • 3.1.5. Структура кластеров и наноцепей в цеолитах
    • 3.1.6. Нелинейные оптические свойства
    • 3.1.7. Фотонные кристаллы
    • 3.1.8. Активные лазерные вещества на основе пористых материалов
    • 3.1.9. Материалы для оптической записи данных
  • 3.2. Электронный транспорт
    • 3.2.1. Сверхпроводимость
    • 3.2.2. Слабая локализация в нанопроволоках
    • 3.2.3. Термоэлектричество в Bi нанопроволоках
    • 3.2.4. Латтинжеро подобное поведение в полупроводниковых нанопроволоках
  • 3.3. Магнитные свойства
  • 3.4. Замерзание и плавление в условиях ограниченной геометрии: структура твердых фаз
    • 3.4.1. Инертные газы
    • 3.4.2. Двухатомные соединения: N2, O2, CO
    • 3.4.3. Металлы
    • 3.4.4. Вода
    • 3.4.5. Органические жидкости
  • 3.5. Динамика
    • 3.5.1. Диэлектрические свойства систем в условиях ограниченной геометрии
    • 3.5.2. Диффузия
  • 3.6. Жидкие кристаллы
  • 3.7. Гелий в условиях ограниченной геометрии
  • 3.8. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы в порах
    • 3.8.1. Нанокомпозиты с твердыми растворами Na(1 – x)K(x)NO2
    • 3.8.2. Нитрат калия в ограниченной геометрии
    • 3.8.3. Нанокомпозит KD2PO4 + PG7
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СЛОВАРЬ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ
• БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК