Инженерное дело. Техника

На моно- и полиминеральных фракциях, рудном материале и концентратах изучено влияние основных технологических факторов на разделение минералов. Установлены главные критерии, определяющие выбор способов селективного фракционного выделения минералов и их разновидностей в разных циклах технологической схемы. К основным критериям отнесены: степень активирующего влияния минералов меди на другие сульфиды; многофункциональная роль соединений железа; значения pH среды; сочетание и концентрации депрессирующих ионов модификаторов; соотношения долей композиции селективных собирателей; научные принципы построения технологических схем; основы концентрирования и выделения минералов в разных операциях процессов обогащения

Реализовано разрешение целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений при высокоточном абсолютном местоопределении потребителя в глобальных навигационных спутниковых системах (ГНСС). Рассмотрены детали алгебраических методов преодоления недостатка ранга, возникающего при использовании процедуры разрешения. Предложены и исследованы модели измерений на исходных частотах GPS и ГЛОНАСС. Показана особенность модели измерений ГЛОНАСС, связанная с частотным разделением каналов. Описан фильтрационный метод, позволяющий исключить влияние ионосферных задержек сигналов на оценки координат потребителя при обработке измерений на исходных частотах GPS и ГЛОНАСС.Продемонстрированосущественноеповышениеоперативностивысокоточногоместоопределенияпоизмерениям системы GPS за счет разрешения целочисленной неоднозначности псевдофазовых измерений. Для системы ГЛОНАСС приведены предварительные результаты. Проведено сравнение качества местоопределения потребителя при использовании разделенных спутниковых поправок, вычисленных по локальной и глобальной сетям наземных станций сбора измерений

Рассмотренывариантыипутисовершенствованиявосходящихлинийсвязиспутниковыхтелекоммуникационных систем с использованием коротких LDPC-кодов. Приведены особенности построения коротких LDPC-кодов, заключающиеся в поиске циклов длины 4 и 6 в проверочных матрицах, что позволяет повысить энергетический выигрыш более чем на 0,5 дБ при вероятности ошибки менее 10-4. Выбраны оптимальные варианты проверочных матриц для коротких кодов LDPC (128,64), (256,128) и (512, 256). Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие, что короткие LDPC-коды демонстрируют существенный энергетический выигрыш по сравнению с кодами БЧХ и могут быть использованы в перспективных спутниковых системах связи

В статье обосновывается необходимость научного подхода в реализации промышленной политики по модернизации индустриального комплекса Республики Казахстан с целью создания благоприятной среды для индустриализации.

Чтобы предотвратить возгорания и взрывы метановоздушных смесей в тупиковых забоях, подготовительных выработках на метаноносных угольных пластах, необходимо исключить условия формирования опасных концентраций метана. Во время проведения горных выработок взрывоопасным необходимо считать весь объем призабойного пространства выработки — от вентиляционной трубы до забоя. На этом участке выработки происходят сложные процессы выделения метана, перемещения потоков свежего и загрязненного воздуха, расположено электрифицированное оборудование, и выполняются различные технологические процессы.

Представлены результаты разработки двухдиапазонного (3—5 и 8—12 мкм) тепловизи-онного прибора па основе серийно выпускаемых в ФГУП «НПО "Орион"» матричных фотоприемных модулей из InSb и CdHg1-xTex формата 256x256 элементов

В статье излагаются методы разработки природных камней Казахстана, элементы систем разработки.

Предложена технология получения порошкового железа из отходов переработки руд черных и цветных металлов с использованием новых технологий и современной высокоэффективной аппаратуры. Использование новых технологий и аппаратуры позволит значительно расширить сырьевую базу черных металлов, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. Приведена принципиальная схема устройства нового автоклава (геоавтоклава) и принцип его работы.

В работе рассматриваются вопросы обогащения хвостов гравитационного обогащения Васильковской сульфидной золотосодержащей руды.

На основе закона Пуассона, описывающем распределение случайной величины, дан прогноз травматизма на заводах ферросплавов и Донском горно-обогатительном комбинате.

Проведен анализ используемых электронных блоков и обновление для контроля и регулирования топливной аппаратуры дизельных двигателей. Приведены сравнительные характеристики и требования ко вновь разработанному оборудованию.

Описана существующая технология обезвоживания гипсовой суспензии, образующейся при известняковой очистке дымовых газов в адсорбционных колоннах, которая включает предварительное сгущение пульпы в гидроциклонах диаметром 75 мм с последующим обезвоживанием сгущенного продукта последних на ленточном вакуум-фильтре при глубоком вакууме. Для вывода шламов предусмотрен высокоскоростной сгуститель, работающий с применением флокулянтов.

Представлены структура и технологические особенности водно-шламовой схемы с замкнутым внутрифабричным водооборотом на основе двухстадиальной гидроклассификации в гидроциклонах с применением системы «ContiClass®» и гидросайзерах и последующим осветлением их слива в радиальных сгустителях, а также уплотнением сгущенного продукта в гидроциклонах, работающих в замкнутом цикле с установками по осветлению шламовых вод. В такой схеме не применяются флотомашины и пресс – фильтры.

Рассмотрены перспективы и особенности развития энергосберегающих и энергоэффективных технологий в области альтернативной энергетики в Чеченской Республике. Поиск альтернативы сжигаемому органическому топливу ведется уже не один десяток лет, и особое место занимают геотермальные ресурсы. Чеченская Республика занимает третье место в России по запасам геотермального сырья, уступая месторождениям Республики Дагестан и Камчатке Приведены технико-экономические показатели, характеризирующие целесообразность и перспективы использования опытно-промышленной геотермальной станции на основе реализации циркуляционной схемы использования глубинного тепла земли. Проанализированы экономические и финансовые вопросы ее сооружения. Выявлена и обоснована необходимость развития данной сферы в регионе. Обосновано, что неисчерпаемая тепловая энергия земли — основа будущей энергетики.

Добыча углеводородов из нетрадиционных источников, а также разработка и применение новых технологий и технически решении для такой добычи создали реальную возможность вовлечения в энергетический баланс таких видов углеводородного сырья, как сланцевый газ и метан угольных пластов, газовые гидраты, тяжёлая и высоковязкая нефть, нефти из природных битумов и сланцев. Так. в последних прогнозах Международного энергетического агентства (МЭА), сделанных в 2010—2013 гг.. удельный вес возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и нетрадиционных источников нефти и газа в мировом потреблении первичных энергоресурсов к 2035 г. достигнет 22,5—25,1 %. Огромные ресурсы газогидратов (гидратов метана, метан-пиратов), высокая удельная концентрация в них газа и широкое распространение, в том числе в морях, омывающих побережья основных стран-импортёров природного газа, привели к тому, что природные газогидраты всё чаще стали рассматриваться как один из основных источников природного газа в мире уже к середине XXI в. В статье рассматриваются работы и исследования по изучению происхождения газогидратов, условии их залегания, разработки газогидратных скоплении, возможностей хранения и транспортировки углеводородного сырья в виде газогидратов. Кроме Канады, США и Японии национальные газогидратные программы и проекты разработаны и реализуются в Индии, Китае, Республике Корея, Малайзии. Ряд исследовательских центров создан в странах Европы (Болгарии, Великобритании, Германии. Италии, Норвегии, Франции) и других государствах. II уже в настоящее время многие промышленно развитые страны рассматривают природные газовые гидраты в качестве реального нетрадиционного источника углеводородов ближайших десятилетий. Однако проведенный анализ имеющихся прогнозных оценок издержек производства различных видов углеводородов показывает, что гидратный метан может войти в мировой энергетический баланс лишь в том случае, если стоимость его добычи будет составлять (в ценах 2010 г.) не более 11—12 дол./МБТЕ (583—636 дол/тыс. mj в шельфовых районах вблизи таких крупнейших потребшхлей как Япония и Республика Корея, и не более 4—5 дол/МБТЕ (212—265 дол/тыс. м ) в удаленных арктичесигх районах (Аляска, северные районы Канады, Сибири и Дальнего Востока России).При этом необходимо учитывать, что полноценное вовлечение гидратов метана в мировой энергетический баланс невозможно без решения экологических проблем, должны быть найдены технические решения и созданы производственные системы, которые не допускали бы при разработке морских залежей газогидратов разрушения богатых экосистем, сформировавшихся в местах выхода метана на дне водоёмов. Поэтому природные газовые гидраты представляют собой весьма сложную многоаспектную проблему, и в предстоящие годы работы хватит учёным самых разных направлении. Если человечеству удастся решить вопрос безопасной добычи и хранения газа в газогидратной форме, это может открыть огромные возможности для его использования.

Тепловые электростанции России в настоящее время вынуждены работать на непроектных углях или углях ухудшенного качества, что подразумевает изменение теплоты сгорания топлива, более высокие показатели влажности и зольности углей по сравнению с указанными в ГОСТах на данную марку.

В статье представлены результаты экспертной оценки загрязнения верхней части геологической среды при нефтяных разливах в активно развивающемся в нефтегазовом отношении регионе по разработанной авторами методике. Дано определение геологической среды как объекта исследования и описаны природные и техногенные факторы, влияющие на ее экологическое состояние. Приведены результаты выполненных исследований нефти двух месторождений (Варандейского, Торавейского), расположенных в прибрежной зоне юго-восточной части Баренцева моря. Показаны закономерности изменения физических свойств и химического состава углеводородного сырья в зависимости от глубины его залегания и продолжительности эксплуатации скважин. Актуальность исследований обусловлена тем, что предлагаемая методика позволяет учесть интегральное влияние многокомпонентного загрязнителя (нефти) на геологическую среду прибрежной зоны в случае аварийных ситуаций, что в условиях активного нефтегазового освоения северных территорий чрезвычайно важно с точки зрения охраны окружающей среды. Авторы делают акцент на то, что при разработке экологической документации необходимо на начальных стадиях учесть широкий диапазон характеристик нефти для понимания возможных последствий попадания нефти в геологическую среду. Это позволит оценить потенциальную опасность изменения и активизации мерзлотных процессов, а также способность загрязненных нефтью экосистем прибрежной зоны к самовосстановлению. В работе обоснован выбор влияющих факторов, примененных в экспертной оценке, среди которых особое место отводится основным физико-химическим характеристикам нефти. Изложена суть разработанной авторами методики, представлена шкала балльных оценок, описан математический аппарат применения методики и приведены результаты определения весовых коэффициентов, позволяющих уточнить полученные баллы. В заключение представлены результаты реализации методики на примере Варандейского нефтяного месторождения, расположенного в районе исследования, и выполнено районирование участка по уровню потенциальной опасности нефтяных разливов.

В учебном пособии рассмотрен комплекс вопросов, связанных с аналоговой и аналого-цифровой схемотехникой информационно-измерительных систем (ИИС) и систем управления. Подробно описаны компоненты таких систем (микроэлектронные сенсоры, усилители сигналов, аналого-цифровые преобразователи и устройства отображения информации). Приведены схемы включения элементов ИИС и систем сбора данных (ССД), анализ их погрешностей, программы схемотехнического моделирования элементов ССД в пакете Multisim фирмы National Instruments.

В монографии подробно представлены начальные понятия, принципы работы, свойства, поведение и построение самосинхронных схем. Приведены примеры комбинационных и последовательностных схем, а также результаты экспериментальной проверки их уникальных свойств. Изложение ведется с позиций нового, функционального подхода, основанного на исследовании логических функций, описывающих элементы схем, без привлечения методов теории автоматов. Аналогов данного подхода ни в отечественной, ни в зарубежной литературе не отмечено.

В книге в легкой и непринужденной форме рассказывается о совсем непростых и серьезных вещах о рисках нанотехнологий. Серая слизь и боевые нанороботы вот всё, что знает рядовой потребитель об угрозах, связанных с нанотехнологиями. Но это лишь капля в море. Велик разрыв между миром «нано» и миром «макро», по этому понять характер угроз, исходящих от этого мира, очень сложно. Но именно от этого понимания зависит, насколько человек сможет овладеть нанотехнологиями, научиться безопасно обращаться с наноматериалами, контролировать распространение нанопродуктов, не допускать использования результатов научно технического прогресса во вред себе и окружающей среде.

Рассматриваются классические и новые актуальные задачи теории полета летательных аппаратов, включая ракеты-носители и космические аппараты, спускаемые аппараты, баллистические ракеты и их головные части, межпланетные аппараты, многоразовые космические транспортные системы, авиационно-ракетные комплексы воздушного старта и др. Показана связь оптимальных законов управления в модельных задачах баллистики с реальными алгоритмами наведения в системах управления летательных аппаратов. Подробно рассматриваются терминальные алгоритмы наведения для различных фаз траектории, от активного участка до спуска в атмосфере и посадки. Обсуждаются также принципы построения робастных алгоритмов наведения, способных адаптироваться к фактическим условиям полета. Книга является дополненной и расширенной версией изданной в 1982 г. книги автора «Баллистика летательных аппаратов».

В книге изучается дифракция электромагнитных волн на телах, бóльших по сравнению с длиной волны. Развиваются приближенные и строгие методы исследования. Полученные результаты проливают свет на природу таких явлений, как дифракция Френеля, теневое излучение, деполяризация обратного рассеяния, процесс формирования краевых волн и т. д.

Подробно рассмотрены фундаментальные физические эффекты и электронные процессы, характерные для наноразмерных структур. Описаны принципы функционирования и типы наноэлектронных приборов для обработки информации. Приведены нанотехнологические подходы, позволяющие формировать приборные структуры наноэлектроники и спинтроники. Наряду с обновленным и расширенным теоретическим материалом предыдущего издания в данное издание включены практические задачи и контрольные вопросы для самопроверки, призванные закрепить изучаемый теоретический материал.

Рассмотрены основные методы компактирования и консолидации порошковых наноматериалов для получения из них изделий. В большей части внимание уделено объемным наноструктурным материалам и изготовленным на их основе керамическим изделиям конструкционного и функционального назначения. Подробно изложены метод УЗ-компактирования порошков, коллекторный метод прессования, приведены конструкции коллекторных пресс-форм для производства порошковых изделий различной геометрической формы. Проанализированы характеристики напряженно-деформированного состояния и реологические свойства уплотняемого порошкового материала, определяющие качество изделий.

Мы живем в эпоху нанотехнологий. Мы уже больше десяти лет прожили в эпохе нанотехнологий. Не знаете? Не верите? Сомневаетесь? Цель этой книги — дать знание, вселить веру, развеять сомнения. Взглянем на нанотехнологии непредвзято и увидим, что они есть не что иное, как новая синтетическая наукоемкая дисциплина, в рамках которой произошло долгожданное объединение физических, химических и биологических знаний. Вглядимся в окружающий мир, в нас самих — и увидим множество нанообъектов, составляющих материальную основу бытия. Посетим промышленные предприятия — и обнаружим разнообразные нанотехнологии. И наконец заглянем в будущее и представим, как нанотехнологии изменят нашу жизнь.

Уникальность данного учебного пособия о получении, свойствах и применении неорганических наноматериалов состоит в том, что оно учитывает специфику и программу подготовки в России химиков-технологов, особенно специализирующихся на материалах для энергетики. Особое внимание уделено терминологии в области нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о необычных, нетипичных веществах, материалах и способах их получения с целью помочь читателям выработать собственные идеи.

Практикум по курсу «Нанобиотехнологии» разработан сотрудниками кафедры биофизики и биоинженерии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Включает описание современных приборов (атомно-силовая микроскопия, конфокальная микроскопия, лазерная интерференционная микроскопия, спектроскопия КР и ЭПР) и методов моделирования, а также цикл лабораторных работ, посвященных применению наноструктур (квантовые точки, коллоидные частицы, липосомы) как для повышения эффективности биологического исследования, так и для обучения основам нанобезопасности.

Книга представляет собой обзор исследований, посвященных вопросам применения наноструктурированных материалов в целях ранней диагностики опасных болезней, адресной доставки лекарств к пораженным тканям и органам, разработок принципиально новых методов терапии и хирургии, создания молекулярных инструментов и нанохирургии, протезирования, трансплантации и регенерации тканей и решения других биомедицинских задач. Авторский коллектив объединил ученых США, Великобритании, Индии и Кореи.

В книге систематизированы нанообъекты, методы их получения и исследования, описаны магистральные направления развития науки о наноструктурах и важнейшие сферы применения нанопродуктов: электроника, аэрокосмическая техника, медицина и здравоохранение, оборона и национальная безопасность, потребительские товары. Обсуждаются морально-этические проблемы и социально-экономические последствия нанореволюции.

Дано представление об основных маршрутах изготовления и конструкциях изделий микроэлектроники на основе кремния. Рассмотрены основные процессы создания интегральных схем: химическая и плазмохимическая обработка материала, введение примесей в кремний, выращивание окисла кремния и его охлаждение, литография, создание металлических соединений и контактов. Приведены методы моделирования процессов распределения примесей в полупроводниковых структурах.

Учебно-справочное пособие, содержащее сведения о важнейших проблемах электрохимии металлов и актуальных вопросах практической гальванотехники. Рассмотрены современное состояние теории электродных процессов, нуклеации и роста кристаллов, образования сплавов и включения примесей, влияния блескообразующих и выравнивающих добавок, вопросы распределения тока по поверхности, преимущества и недостатки разнообразных видов покрытий из металлов и сплавов, приведена рецептура современных электролитов. Читатель найдет детальные сведения о способах приготовления растворов, режимах работы, особенностях эксплуатации гальванических ванн, новых технологических процессах, а также о роли основных компонентов, примесей и добавок, методах контроля физических свойств и структуры гальванопокрытий.

В книге в популярной форме рассказывается о междисциплинарном комплексе технологий, объединенных термином «нано». Одинаково просто рассказано как о «несложных» нанотехнологиях, связанных с вполне понятными на бытовом уровне эффектами, так и о технологиях квантовых, а равно технологиях, построенных на понимании и использовании механизма жизни. Легко и доступно рассказано о множестве возможных практических применений различных наноэффектов, т. е. тех технологий, которые нашли, или в ближайшем (а может и отдаленном) будущем найдут свое применение в различных секторах экономики и человеческой деятельности. Среди таких секторов энергетика, космонавтика, медицина и множество других.

Эта книга — одна из первых в мировой литературе монографий, посвященных тепловым процессам в наномасштабных системах. Проанализированы классические и современные представления о теплофизике нанообъектов. Рассмотрены механизмы переноса тепла в различных наноструктурах, методы вычисления теплопроводности, в том числе в нанопроволоках и нанотрубках, нанокомпозитах и наножидкостях. Проведен анализ радиационного теплопереноса на наномасштабах. Особое внимание уделено роли межфазных границ и влиянию размерных (классических и квантовых) эффектов, приводящих к особенностям и аномалиям теплопереноса. Отражено современное состояние интенсивно развивающихся областей теплофизики — нанотермогидродинамики и нанотермоэлектричества.

В учебном пособии излагаются физические и технологические основы наноэлектроники, в том числе принципы функционирования и характеристики наноэлектронных устройств на базе квантово-размерных структур: резонансно-туннельных, одноэлектронных и спинтронных приборов. Рассматриваются особенности квантовых компьютеров, электронных устройств на сверхпроводниках, а также приборов нанобиоэлектроники. Каждая глава снабжена контрольными вопросами и заданиями для самоподготовки.

Рассмотрены основные направления развития современной электроники, использующей физические эффекты, имеющие место в наноструктурах. Проанализированы пути перехода от микро- к наноэлектронным приборам, приведены описания нанотехнологических процессов, элементов и приборов наноэлектроники и новых материалов, с которыми тесно связано развитие приоритетной области нанонауки и нанотехнологии.

Монография всеобъемлюще отражает самые последние сведения в области изучения и применения нанотрубок за последние двадцать лет. Приведена информация о методах их получения, структуре, электронных, оптических, механических, магнитных и эмиссионных свойствах. Описаны во многом удивительные изобретения, полученные с помощью этих новых материалов: одноэлектронный, полевой и квантовый нанотранзисторы, химические сенсоры, источники оптического и рентгеновского излучения, логические элементы, ячейки памяти и даже радиоприемник на одной-единственной углеродной нанотрубке. Значительное внимание уделено расчетам электронного строения нанотрубок с помощью метода линеаризованных присоединенных цилиндрических волн. Один из разделов книги посвящен новому направлению в науке — наноэлектромагнетизму.

В данном учебном пособии рассмотрены потенциальные и реальные экологические риски, возникающие при взаимодействии наноматериалов с окружающей средой. Анализ проведен на основании экспериментального изучения миграции и путей попадания наноматериалов в экосистему (атмосфера, гидросфера, литосфера), физико-химических свойств наноразмерных золей, а также исследований в области токсикологии и экотоксикологии наноматериалов при их взаимодействии с растениями, почвой, беспозвоночными и млекопитающими. Отдельное внимание уделено вопросам поступления, миграции и выведения наночастиц из организма человека. Сформулированы некоторые общие выводы и перечислены перспективные направления исследований в области экологии наноматериалов.

Изучение нелинейных явлений в многокомпонентных гетерогенных системах, находящихся в аморфном, нано- и микрокристаллическом состояниях, способствует установлению физической природы многих происходящих в них явлений и совершенствованию существующих теоретических положений, а следовательно, и разработке новых материалов, обладающих комплексом уникальных физических свойств. Для успешного решения этих задач большое значение имеет знание особенностей пространственного расположения атомов в аморфных, нано- и микрокристаллических твердых телах и многокомпонентных гетерогенных системах, основных механизмов электронного транспорта в гетерогенных системах металл—диэлектрик и механизмов формирования магнитной анизотропии в нанокомпозитах ферромагнетик—диэлектрик, магнитоэлектрических явлений в системах ферромагнетик—пьезоэлектрик, рассмотренных в этой книге.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

Книга посвящена описанию основных физических принципов, структур и методов моделирования, а также тенденций развития современной и перспективной кремниевой наноэлектроники с технологическими нормами менее 100 нм. Может быть использована в учебном процессе при подготовке учебных курсов «Физические основы наноэлектроники», «Наноэлектронные технологии», «Физика микроэлектронных структур».

В книге популярно излагаются методы футурологии и результаты, достигаемые благодаря этим методам. Основная идея книги заключается в том, что главным движущим фактором в XXI веке станет развитие трех сверхтехнологий: искусственного интеллекта, нанотехнологий и биотехнологий, которые обладают потенциалом кардинальным образом изменить жизнь общества. В результате такого развития возможны два сценария: либо радикальное продление жизни людей, либо глобальная катастрофа. Отсюда следует, что предотвращение катастрофы и продление жизни людей — это первоочередная задача человечества на ближайшие десятилетия.

Рассмотрены различные методы получения ультрадисперсных (нано-) материалов — механические, физические, химические, биологические. Обобщены современные представления об электрических, магнитных, тепловых, оптических, диффузионных, химических и механических свойствах наноматериалов. Подчеркнута и продемонстрирована зависимость этих свойств от структуры материала и геометрических размеров наночастиц. Значительное внимание уделено вопросам хранения и транспортировки наноматериалов.

В учебном пособии, подготовленном учеными Южного федерального университета, содержится краткая история развития нанотехнологий и 14 оригинальных проектных работ, иллюстрирующих важнейшие понятия нанотехнологии.

В монографии изложены современные тенденции в наноструктурном материаловедении, сформулированы нерешенные проблемы. Систематизированы многочисленные данные о влиянии размерных эффектов и поверхностей раздела на физические, физико-химические и механические свойства наноматериалов, обобщены и проанализированы сведения о термической, радиационной, деформационной и коррозионной стабильности. Рассмотрены особенности наиболее характерных наноматериалов на основе соединений титана, кремния и их сплавов.

В учебнике изложены общие представления о нанотехнологии, ее концептуальные проблемы. Затронуты вопросы самоорганизации и синергетики в наномире, проанализированы возможности нанометрологии. Рассмотрены специфические особенности и проблемы наномира.

Настоящий учебник является одним из наиболее полных современных учебных изданий по материаловедению. В нем систематизированы фундаментальные сведения о строении и физико-химических свойствах, фазовых превращениях и физических процессах широкого спектра материалов, в том числе наноструктурированных, рассмотрены методы исследования их структуры и свойств. Широко проиллюстрированы возможности применения наноструктур для решения разнообразных технических задач. Приведенные в приложении к учебнику тестовые задания с вариативными ответами предназначены для промежуточного и итогового контроля, повышения эффективности усвоения изучаемого материала.

Представлены описания лабораторных работ для студентов 2–3-х курсов, обучающихся по специальностям «Нанотехнологии в электронике» и «Квантовая электроника». В ходе выполнения работ студенты ознакомятся с некоторыми методами получения наночастиц и нанокомпозитов, приобретут навыки работы с объектами нанометрового размера и овладеют современными физико-химическими методами исследования. Каждый цикл работ предваряется теоретическим введением, которое может играть роль краткого конспекта лекций.

Рассматривается моноатомная наноуглеродная структура — графен, который предопределяет развитие многих инновационных сфер научной и промышленной деятельности. Техника графена составляет базис индустрии будущего — Шестого технологического уклада: плазмоники, фотоники, спинтроники, биоинформатики, терагерцевой наноэлектроники. Книга является первым систематизированным изложением графеновой нанотехники и содержит информацию, адаптированную для изучения текстов, касающихся графена.

В книге под редакцией известных ученых собраны статьи и обзоры видных специалистов в области нанотехнологий, посвященные растровой электронной микроскопии (РЭМ). С помощью РЭМ можно изучать свойства наночастиц, нанопроволок, нанотрубок, трехмерных наноструктур, квантовых точек, магнитных наноматериалов, фотонных кристаллов и биологических наноструктур. Рассмотрены различные типы РЭМ, включая просвечивающие микроскопы с высоким разрешением, рентгеновский микроанализ, новейшие методы получения изображения посредством обратно рассеянных электронов, а также методы электронной криомикроскопии для исследования биообъектов.

В учебном пособии, написанном известным специалистом из Германии, имеющим многолетнюю преподавательскую практику, изложены основы современного материаловедения. При этом в полной мере использованы фундаментальные понятия, представления и закономерности из других областей знаний - физики, химии, математики, а также кристаллографии и металлургии. Рассмотрены различные модели, в том числе на основе фазовых диаграмм и теории химической связи. Большое внимание уделено применению термодинамических подходов при изучении материалов. Подробно обсуждаются теория дефектов в кристаллических твердых телах, процессы кристаллизации и рекристаллизации, способы управления составом композиционных материалов, структурная организация в стеклах и полимерах.