Вопросы к государственному экзамену по направлению подготовки магистров «прикладные математика и физика»

Вопросы к государственному экзамену по направлениюподготовки магистров «Прикладные математика и физика»Раздел 11. Критерии выбора и рационального использования материалов (общие ифизико-химические).2. Свойства металлов и сплавов – физические и механические; чемопределяются, от чего зависят.3. Принципы классификации материалов (по химическому составу,структуре, свойствам и областям применения).4. Влияние химического состава материалов на формирование их свойствна различных этапах получения и обработки.5. Влияние химического состава материалов на их эксплуатационныесвойства.6. Кристаллографические структуры металлических материалов, ихособенности.7. Дефекты кристаллической структуры твердых тел (точечные,линейные, планарные и трехмерные дефекты).8.

Влияние дефектов различного вида на свойства материалов.9. Термодинамические свойства твердых тел.10.Что такое структура материала? Основные составляющие элементыструктуры.11.Макро-, микро- и наноструктура: в чем различия, кроме размерныххарактеристик.12.Какие основные факторы формируют структуру кристаллическихтвердых тел на различных масштабах (макро-, микро-, наномасштабы)?13.Термодинамика и кинетика фазовых превращений первого рода (ФП1).14.Гомогенное и гетерогенное зародышеобразование вторичных фаз втвердых растворах. Скорость зародышеобразования: от каких факторовона зависит?15.Механизмы роста зародышей вторичных фаз в твердых растворах.16.Затвердевание расплавов, кристаллизация.17.Процессы кристаллизации слитков.

Структура слитков.18.Анизотропия роста кристаллов. Дендритная форма кристаллов,причины образования.19.Выращивание монокристаллов (методы и технологическоеоборудование).20.Фазовые превращения в твердом состоянии. Основные типы диаграммфазового равновесия.21.Твердые растворы: типы, условия образования, примеры.22.Термодинамика и кинетика фазовых переходов первого и второго рода.Процессы упорядочения, критерий степени дальнего порядка.23.Промежуточные фазы.

Электронные соединения, никель-арсенидныефазы, фазы внедрения, промежуточные фазы стехиометрическогосостава (фазы Лавеса).24.Виды термической обработки металлов и сплавов.25.Превращения при отжиге. Возврат, полигонизация, рекристаллизация.26.Влияние скорости охлаждения на структуру сплавов после закалки.27.Влияние аллотропных превращений в однокомпонентных идвухкомпонентных системах на структуру после охлаждения.28.Фазовые переходы первого рода в системе железо-углерод иструктурные составляющие после такого перехода.29.С-диаграмма при охлаждении сплавов на основе железа.30.Образование пересыщенных неравновесных фаз при закалке сплавов(мартенсит).31.Превращения при нагреве после закалки сталей и сплавов (отпуск).32.Три превращения при отпуске стали.33.Процессы структурообразования в твердом состоянии, их отличия отпроцессов при кристаллизации расплавов.34.Процессы старения твердых растворов.35.Особенности холодной пластической деформации металлов.36.Особенности деформации кристаллических твердых тел.

Линиискольжения, полосы скольжения, системы скольжения.37.Текстура деформации и её основные характеристики .38.Упрочнение при деформировании.39.Механизмы пластической деформации и упрочнения металлическихматериалов.40.Дислокации в кристаллах.

Зарождение и размножение дислокаций(источник Франка-Рида).41.Влияние нагрева на структуру и свойства после холодной пластическойдеформации металлических материалов.42.Возврат, полигонизация, рекристаллизация (механизмы). Первичная,вторичная, собирательная рекристаллизация.Раздел 21. Определение понятия полимера. Классификация полимеров похимическому строению цепи. Механические свойства полимеров.Типичная кривая напряжение-деформация.2. Структура частично-кристаллических полимеров, упаковка цепей вэлементарной ячейке. Ламеллярная морфология и строениесферолитов.3. Кристаллизация полимеров из расплава и из раствора.

Кинетикакристаллизации, теория Лорицена-Хоффмана.4. Процесс зародышеобразования кристаллической фазы полимеров.Гомогенное и гетерогенное зародышеобразование. Критический размерзародыша.5. Скорость роста сферолитов. Уравнение Аврами. Физическаяинтерпретация параметров уравнения Аврами.6. Супрамолекулярная организация полимеров. Морфология кольцевыхсферолитов.7. Определение и химическоестроениежидких кристаллов.Классификация жидких кристаллов. Фазовая диаграмма и рольметастабильного состояния в фазовом поведении жидких кристаллов.8. Методыхарактеризациижидкокристаллическихматериалов.Применение жидких кристаллов.9. Влияниегеометрическихограниченийнаформированиекристаллической и жидкокристаллической структуры.10.Рентгеноструктурный анализ в больших и малых углах дифракции:принципы и применения.

Анализ текстуры полимеров инанокомпозитов.11.Принцип дифференциальной сканирующей калориметрии. Основноеуравнение калориметрии. Определение температуры плавления истеклования полимеров.12.Нанокалориметрия какновыйметоданализа материалов.Преимущества и недостатки нанокалориметрии по сравнению с ДСК.Комбинирование нанокалориметрии с другими экспериментальнымиметодами.13.Органические солнечные батареи: конструкция, принцип работы,понятие объемного гетероперехода14.Органические полевые транзисторы: конструкция, принцип работы,подходы к улучшению производительности.15.Квантовые компьютеры, определение сравнение с классическимисистемами. Кубиты, базовые квантовые вентили. Включение вентиляХадамара в спиновый компьютер. Квантовое запутывание.16.Возможное внедрение квантового компьютера.

Полностью кремниевыйквантовый компьютер.17.Условия Ди Винченсо для проведения квантовых вычислений.18.Определение и классификация магнитосопротивления.19.Гигантское магнитосопротивление в многослойных структурах.Эксперименты П. Грюнберга и А.Ферта.20.Разработка магнитной памяти со случайным доступом на основемагнитосопротивления..