Успехи наноинженерии : электроника, материалы, структуры

Содержание книги "Успехи наноинженерии"

Предисловие
Введение. Джайлс Дэвис
Глава 1. Новые формы углерода: материалы XXI в. Умберто Терронес, Маурисио Терронес
1.1. Введение
1.2. Новые углеродные наноструктуры: фуллерены, углеродные луковицы, нанотрубки и др
1.2.1. Открытие фуллеренов и их массовое производство
1.2.2. От гигантских фуллеренов к графитовым луковицам
1.2.3. Углеродные нанотрубки
1.3. Будущее углеродных наноструктур: сферы практического применения и новые технологии
1.3.1. Источники полевой эмиссии
1.3.2. Наконечники сканирующих зондов
1.3.3. Литий'ионные аккумуляторные батареи
1.3.4. Электрохимические устройства: конденсаторы повышенной емкости и электростатические возбудители
1.3.5. Молекулярные сенсоры
1.3.6. Нанокомпозиты углерод/углерод: соединение и сращивание углеродных нанотрубок
1.3.7. Хранение газов и водорода
1.3.8. Электронные устройства на основе углеродных нанотрубок
1.3.9. Биологические устройства
1.3.10. Полимерные композиты на основе углеродных нанотрубок
1.3.11. Керамические композиты на основе углеродных нанотрубок
1.3.12. Многослойные углеродные нанотрубки с покрытием
1.4. Выводы и перспективы
Глава 2. Неорганические нанонити. Катерина Дукати
2.1. Введение
2.2. Синтез неорганических наноструктур с высоким соотношением линейных размеров
2.2.1. Низкотемпературное химическое осаждение кремниевых нанонитей из паровой фазы
2.2.2. Синтез наностержней RuO2 в растворе
2.2.3. Физические методы синтеза наностержней SiC и нанонитей NiS — MoS2
2.3. Перспективы
Глава 3. Многослойные структуры: палитра для создателя материалов. Джон М. Молина-Алдарегуйя, Стивен Дж. Ллойд
3.1. Введение
3.2. Мультислои
3.3. Электронная микроскопия
3.4. Твердые покрытия
3.4.1. Мультислои TiN/NbN: случай, когда пластическое течение ограничено в пределах каждого слоя
3.4.2. Мультислои TiN/SiNx: случай, когда прерывается столбчатый рост
3.4.3. Снова мультислои TiN/SiNx: случай, когда наблюдается совершенно новое (в массиве не наблюдающееся вовсе) поведение при чрезвычайно малой толщине слоев
3.5. Металлические магнитные мультислои
3.6. Выводы и перспективы
Глава 4. Природа как великий инженер. Саймон Р. Холл
4.1. Природа вдохновляет инженера
4.2. Природа помогает инженеру
4.3. Природа становится инженером
4.3.1. Будущее
Глава 5. Супрамолекулярная химия: создание наноразмерных систем «снизу вверх». Филип А. Гейл
5.1. Введение
5.2. Молекулярное распознавание
5.3. Самосборка
5.4. Самосборка и ковалентная модификация
5.5. Супрамолекулярные методы создания молекулярных машин
5.6. Выводы
Глава 6. Молекулярная самосборка: набор инструментов для конструирования на нанометровом уровне. Кристоф Вэлти
6.1. Введение
6.2. Функционализированные поверхности
6.3. Разветвленные комплексы на основе ДНК
6.4. Манипулирование ДНК с использованием электрических полей
6.5. Выводы и направления будущих исследований
Глава 7. Исследование туннельного транспорта через белки на молекулярном уровне. Джейсон Дж. Дэвис, Нан Вэнг, Вэнг Кси, Жианвей Жао
7.1. Введение
7.2. Молекулярная электроника
7.3. Сборка белков на электроактивных поверхностях
7.4. Туннельный транспорт электронов через белок при сканирующей туннельной микроскопии
7.5. Исследование проводимости белка атомно'силовым микроскопом с проводящим зондом
7.5.1. Туннельный транспорт в условиях низкой и умеренной нагрузки
7.5.2. Модуляция проводимости белка при умеренной нагрузке
7.5.3. Доступ к металлическим состояниям: отрицательное дифференциальное сопротивление
7.6. Выводы
Глава 8. Два рубежа современной электротехники: размер и частота. Джон Каннингэм
8.1. Введение: размерные и частотные пределы для современных электронных систем
8.2. Работа с отдельным электроном
8.2.1. Удержание электронов
8.2.2. Электронные насосы и вентили
8.2.3. Поверхностно-акустические волновые устройства
8.3. Пикосекундная электроника
8.3.1. Возбуждение и регистрация
8.3.2. Передача сигналов
8.3.3. Пассивные устройства, фильтры и нагрузка диэлектриком
8.4. Перспективы
Глава 9. Создание квантовых устройств методом стираемой электростатической литографии. Рольф Крук
9.1. Квантовые устройства
9.1.1. Изготовление
9.2. Методы сканирующей зондовой литографии
9.2.1. Локальное анодное окисление
9.2.2. Скрайбирование
9.2.3. Манипулирование отдельными атомами
9.3. Стираемая электростатическая литография
9.3.1. Описание результатов стираемой электростатической литографии
9.3.2. Перспективные разработки
9.4. Квантовые устройства и сканирующие зонды
9.4.1. Квантовые нити
9.4.2. «Квантовые бильярды»
9.4.3. Квантовые кольца
9.4.4. Устройства будущего
Глава 10. Сверхбыстрые наномагниты: новый подход к хранению данных. Роберт Дж. Хикен
10.1. Введение
10.2. Из чего состоит магнит?
10.3. В чем проявляются особенности наномагнитов?
10.4. Технология записи и факторы ограничения скорости
10.5. Наблюдение сверхбыстрой динамики намагниченности
10.6. Контроль над прецессией
10.7. Оптическая модификация спонтанного намагничивания
10.8. Перспективы
Глава 11. Микроскопия ближнего поля: наномир в объективе. Дэвид Ричардс
11.1. Введение
11.1.1. Потребность в оптической микроскопии на нанометровом уровне
11.1.2. Преодоление дифракционного порога
11.1.3. Сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля
11.1.4. Нанооптика: путь к нанометровому оптическому разрешению
11.2. Апертурная сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля
11.2.1. Применение
11.2.2. Флуоресцентная микроскопия ближнего поля для светоэмиссионных полимерных смесей
11.2.3. Остерегайтесь артефактов
11.3. Безапертурная оптическая микроскопия ближнего поля: возможность получения оптического изображения в истинно нанометровом разрешении
11.3.1. Оптическая микроскопия ближнего поля с металлическим или диэлектрическим зондом
11.3.2. «Одномолекулярные» флуоресцентные зонды для сканирующей оптической микроскопии ближнего поля
11.4. Спектроскопия с усилением зондом
11.4.1. Рамановское рассеивание с усилением зондом
11.4.2. Флуоресценция с усилением зондом
11.5. Перспективы
Глава 12. Маленькие предметы — ярко и четко: распознавание флуоресценции отдельной молекулы. Марк А. Осборн
12.1. Введение
12.1.1. Принципы
12.1.2. Зонды
12.1.3. Схемы возбуждения
12.1.4. Коллимирующая оптика
12.1.5. Детекторы
12.2. Методы распознавания
12.2.1. Распознавание отдельной молекулы по отличительным характеристикам
12.2.2. Антигруппировка фотонов
12.2.3. Продолжительность флуоресценции
12.2.4. Поляризационная спектроскопия
12.2.5. Широкоугольная съемка ориентации
12.2.6. Флуоресцентная корреляционная спектроскопия
12.2.7. Спектральная диффузия
12.2.8. Флуоресцентный резонансный перенос энергии
12.2.9. Локализация одиночной молекулы
12.3. Заключение
Предметный указатель
Приложение 1. Наноинженерия и наноэлектроника
Приложение 2. Наноинженерия — основа шестого технологического уклада
Приложение 3. Современные достижения бионаноскопии
Приложение 4. Тенденции и тренды в современном научном приборостроении на примере оборудования для сканирующей зондовой микроскопии
Приложение 5. Оснащение современных научных центров: элементы последовательной государственной стратегии и социальная ответственность бизнеса
Приложение 6. НаноФаб 100 — платформа для создания наносистемной техники
Приложение 7. Стандартизованные процессы производства гетероструктур III-N — основа новой компонентной базы твердотельной СВЧ-электроники
Приложение 8. Оборудование и технология получения функциональных наноразмерных структур эмиссионной электроники
Приложение 9. Технология производства наноустройств с помощью систем электронно-лучевой литографии высокого разрешения
Приложение 10. Оптические покрытия на основе нанокомпозитной среды Максвелла-Гарнета
Приложение 11. Перспективы применения изотопической наноинженерии в телекоммуникационных системах