Bài giảng Vật liệu cấu trúc Nano - Nguyễn Anh Tuấn

Bài giảng Vật liệu cấu trúc Nano - Nguyễn Anh Tuấn, có kết cấu nội dung gồm 5 chương: Chương 1 Giới thiệu về điện tử học Nano-dòng điện ở thang Nano, chương 2 Vật liệu bán dẫn cấu trúc Nano, chương 3 Vật liệu quang tử, quang điện từ Nano & Nano Plasmonics, chương 4 Vật liệu từ cấu trúc Nano và Spintronics, chương 5 Các vật liệu Nano khác và các vấn đề liên quan. Mời các bạn cùng tham khảo và nắm nội dung kiến thức cụ thể.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật liệu cấu trúc Nano - Nguyễn Anh Tuấn TRƯ NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I HANOI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (HUT) INTERNATIONAL TRAINING INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE VI N V T LI U C U TRÚC NANO NANOSTRUCTURED MATERIALS Nguy n Anh Tu n HANOI - 2014 CHƯƠNG 1 GI I THI U V I NT H C NANO: DÒNG I N THANG NANO AN INTRODUCTION TO NANOELECTRONICS & CURRENT AT THE NANOSCALE NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 PH N N I DUNG CHÍNH CH.1- GI I THI U V ĐI N T H C NANO (nanoelectronics) – DÒNG ĐI N THANG NANO CH.2- V T LI U BÁN D N C U TRÚC NANO CH.3- V T LI U QUANG T , QUANG ĐI N T NANO & NANO- PLASMONICS CH.4- V T LI U T C U TRÚC NANO & SPINTRONICS CH.5- CÁC V T LI U NANO KHÁC & NH NG V N Đ LIÊN QUAN NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 N I DUNG MÔN H C GI I THI U CHUNG M c ích môn h c, C u trúc & ph m vi môn h c, Sách GK và tài li u tham kh o T NG QUAN (Nguy n Anh Tu n) 1. Tóm lư c l ch s v KH&CN nano 2. Phân lo i, gi i thi u chung v cách th c ti p c n nghiên c u các v t li u nano 3. Nh ng c trưng, tính ch t chung ph thu c kích thư c 4. M t s v n chung v công ngh ch t o v t li u nano 5. Các công c cho khoa h c nano (ch t o, thao tác, l p ráp và phân tích các c u trúc nano) 6. ng d ng c a công ngh nano - Các s n ph m t công ngh nano 7. Nh ng thách th c và cơ h i i v i KH & CN nano. CHƯƠNG 1: GI I THI U V I NT NANO (nanoelectronics) – DÒNG I N THANG NANO (Nguy n Anh Tu n) 1.1. Dòng i n vĩ mô 1.2. Dòng i n lư ng t 1.3. S v n chuy n mesoscopic 1.4. Dòng xuyên ng m lư ng t 1.5. Di trú i n t (electromigration) 1.6. Dòng ơn i n t và i n t h c phân t (molecular electronics) NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 N I DUNG MÔN H C CHƯƠNG 2: V T LI U BÁN D N C U TRÚC NANO (Nguy n Văn Quy) 2.1. Gi i thi u v linh ki n bán d n có c u trúc nano 2.2. H t nanô bán d n: Tính ch t, t ng h p và ng d ng 2.3. Dây nanô bán d n: Tính ch t, t ng h p và ng d ng 2.4. C u trúc nanô “3D” d ng màng m ng 2.5. Các phương pháp v t lý ch t o c u trúc nanô 2.6. Các ch m lư ng t bán d n 2.7. Nano silic 2.8. Các c u trúc nano ZnS và ZnO CHƯƠNG 3: QUANG T , QUANG I N T NANO & NANO-PLASMONICS (Nguy n Anh Tu n) 3.1. M u 3.2. Quang t - nanophotonics 3.3. Quang i n t nano 3.4. Quang t nano 3.5. Nanoplasmonics & Spinplasmonics 3.6. M t s ng d ng tiêu bi u NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 N I DUNG MÔN H C CHƯƠNG 4: V T LI U T C U TRÚC NANO & SPINTRONICS(Nguy n Anh Tu n) 4.1. Tính ch t t thang nano 4.2. V t li u t kh i có c u trúc nano Các c u trúc 4.3. H t t nano, dot t và các chùm nano t 4.4. Dây t và ng t nano nano t 4.5. Màng m ng t c u trúc nano 4.6. Phân t và nguyên t t cô l p 4.7. Các k thu t hi n i quan sát và phân tích các c trưng c u trúc t nano 4.8. Spintronics CHƯƠNG 5: CÁC V T LI U NANO KHÁC VÀ NH NG V N LIÊN QUAN 5.1. Các v t li u nano carbon (…) 5.2. Các v t li u nano ch c năng c bi t khác (…) 5.3. Hoá h c nano (…) 5.4. Các c u trúc nano trong t nhiên (Nguy n Anh Tu n) 5.5. i n t h c phân t , nguyên t và thông tin lư ng t (Nguy n Anh Tu n) 5.6. Tình tr ng phát tri n và tương lai c a công ngh nano (Nguy n Anh Tu n) 5.7. V n c h i và an toàn trong công ngh nano (Nguy n Anh Tu n) 5.8. Nh ng v n o c xã h i liên quan t i KH&CN nano (Nguy n Anh Tu n) NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 CÁC V N TI P C N N NANOELECTRONICS 1. Cơ ch c a dòng i n vĩ mô 2. Cơ ch c a dòng i n lư ng t 3. Cơ ch c a s v n chuy n mesoscopic 4. Cơ ch c a dòng xuyên ng m lư ng t 5. Cơ ch c a s di trú i n t (electromigration) 6. Cơ ch c a dòng ơn i n t và i n t h c phân t (molecular electronics) CÁC TÀI LI U THAM KH O CHÍNH CHO PH N N I DUNG NÀY [1] David K. Ferry and S. M. Goodnick, TRANSPORT IN NANOSTRUCTURES, Cambridge University Press 1997 (M c cao, v t lý lư ng t ch t r n) [2] Colm Durkan, CURRENT AT THE NANOSCALE – An Introduction to Nanoelectronics, Imperial College Press 2007 (M c trung bình, v t lý ch t r n i cương) NguyenAnhTuan-ITIMS - 2014 1.1 - Dòng đi n vĩ mô Gi i thi u khái quát nh ng nét chính trong ti n trình nh n th c và x lý đ i v i v t d n đi n và s d n đi n vĩ mô: 1) Dòng đi n c đi n: Đ nh lu t Ohm & Mô hình Drude Khi chưa phát hi n ra e- ⇒ quan sát v t d n (môi trư ng) như m t t ng th , t m vĩ mô, mô t các hi n tư ng liên quan n v n chuy n i n tích – các hi n tư ng d n i n và nhi t – ch y u d a trên các mô hình có tính hình th c lu n, coi môi trư ng là liên t c, m i dòng ch y là liên t c – các phương trình liên t c. → Các Phương trình Maxwell: 1 ∂Η 4π 1 ∂E ∂ρ ∇ ⋅ Ε = 0; ∇ ⋅ Η = 0; ∇ × Ε = − ;∇ × H = j+ ⇒ divj + =0 c ∂t c c ∂t ∂t → Mô hình d n i n và nhi t c a Drude d a trên lý thuy t NG H C CH T KHÍ c ...