02.00.21 (Программы вступительных экзаменов в аспирантуру по направленностям)

фСДСРДЛЬНОС ГОСоЛДРС'"ДСДВОС ОДДЛ~КДТВОС ООРДДОДДТЕДЬНОЕ оЧРЕД ЛЕНИЕ д~сшсга обрддодднвд «Московский тсхиологичсский унивсрситс го Програмча ве1упительного эюамена Уровень выешего обрдзовдния Понготовпа калров вые~ней пванпфпканпн Г1ДПРДВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 04.06.01 кХпмнчееппе науппэ Нзпрйвленноеть (ндучнйя специальность) О2.0ОЮ «Хпмнп твердого тела» Москва, 2016 Зонный характер энергетического спектра электронов в твердых телах. Энергетический спектр электронов в трехмерном кристалле. Построение зон Брюллюэна. Общий алгоритм построения поверхностей Ферми.

Зонная структура полупроводников. Два подхода к анализу динамики решетки ~атомистический и континуальный). Дуализм описания колебаний атомов кристаллической решетки, Свойства твердых тел, формируемые фононным спектром. Эффекты ангармонизма колебаний атомов кристаллической решетки. Обьекты исследования с кристаллическим, некристаллическим и апериодическим строением, Ближний и дальный порядок. Понятие структуры. Основные свойства кристаллов. Периодичность. Симметрия. Ячейки Бравэ.

Пространственные и точечные группы симметрии. Метод кристаллографического индицирования. Основные понятия и категории кристаллохимии. Теория плотнейших шаровых упаковок и плотных шаровых кладок. Основные правила, положения и соотношения в кристаллохимии. Условия устойчивости кристаллических структур с различным характером связи. Основы сравнительной и энергетической кристаллохимии. Скалярные, векторные и тензорные свойства кристаллов.

Принципы Неймана и Кюри. Указательная и характеристические поверхности. Оптическая индикатриса и ее свойства, Двойное лучепреломление. Общие представления о поверхности твердых тел, Структура поверхности и поверхностные явления; энергетика поверхности. Физическая абсорбция газов на поверхности твердых тел.

Хемосорбция. Кинетика хемосорбции. Реакции на поверхности раздела. Реакционная способность твердых тел. Природа твердофазных реакций. Механизм важнейших твердофазных реакций; кинетика и термодинамика. Факторы, влияющие на реакционную способность. Химия интеркаляции. Однокомпонентные системы. Двухкомпонентные системы. Т-Х и Р-Т-Х диаграммы состояния бинарных и тройных систем.

Получение кристаллических материалов ~методы: керамические, химические, высокого давления, дуговые, золь-гель, криохимические, МОСУЛ и СЪЧЭ). Бырагцивание кристаллов из газовой фазы, расплава и раствора. Теории роста, Методы получения нанокристаллов. Классификация нанообъектов. Размерный эффект, причины появления и связь с физико-химическими свойствами.

Электронная структура. Две квантовые статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Образование зон в энергетическом спектре электронов. Основные причины отличия поверхностных свойств от объемных. Свойства наноструктур. Основы теории дифракции. Амплитуда и интенсивность рассеяния. Структурная амплитуда. Синтез и ряды Фурье. Фазовая проблема. Рентенография монокристаллов и прикладные задачи. Два этапа струкгурного анализа. Определение кристаллической структуры. Рентгенография поликристаллов и прикладные задачи.

Определение, уточнение и проверка кристаллической структуры. Теоретическое обоснование изменения дифракционной кйртины при переходе От поликристаллического к нанокристаллическому и аморфному состоянию. Применение дифракционных методов для изучения аморфных, паракристаллических и нанОкристаллических объектов. Метод радиального распределения йтомов. Малоугловое ренат еновское рассеяние. Электронография, нейтронография и прикладные задачи.

Особенности рентгеновского синхротронного излучения ~СИ). Задачи, реп1аемые с помощью СИ. Классификация дефектов кристаллическОй структуры. Виды точечных дефектов и их йссоциаты. Квазихимические реакции и уравнение электронейтральности. Полные и частичные дислокации, Вектор Бюргерса. Границы блоков. Дефекты упаковки. Двойники. Элементы двойникования, Антисимметрия, Основы динамической теории. Интерференционные явления в тонких и поглощающих кристаллах. Основные методы исследования реальной структуры кристаллов. Колебательная «ИК и КРС), резонансная ~ЯМР, ЯКР, ЭПР), рентгеновская аосорбционная ~ЕХАг$, ХАМЕДЕ) и элек~ронная 1СЭМ, ПЭМ, БРЭМ) СПЕКТРОСКОПИЯ. Электропроводность металлов ~приближенное время релаксации и механизмы релаксации, плотность электрического тока и плотность потока энергии; термоэлектрические эффекты) и полупроводников (энергетические зоны и уровни примесей и дефектов, статистика носителей заряда, подвижность и проводимость, эффекты сильных электрических полей), Явление сверхпроводимости ~феноменология сверхпроводимости, низко и высокотемпературная сверхпроводимость).

Аспекты дизайна материалов. Диэлектрики. Сегнетоэлектрики и релаксоры, антисегнетоэлектрики. Суперионники. Пьезоэлектрики. Фотонные кристаллы. Диамагнетизм и парамагнетизм. Кооперативный магнетизм ~феноменология ферро- и антиферромагнетизма, микроскопические представления, энергия анозотропии, магнитострикция, доменная структура ферромагнетиков, процессы перемагничивания).

Ферримагнетизм (эффекты сил~и~~ магнитных по~~й,. магнитосопротивление). Спинотроникй. Оптические свойства металлов (поглощение и дисперсия, аномальный скин-эффект, внешний фотоэлектрический эффект). Оптические свойства полупроводников и диэлектриков (поглощение свободными носителями, фундаментальное и экситонное поглощение, фотоэлектрические и магнитооптические эффекты). Люминесценция. Индуцированное излучение. Взаимодействия мощного когерентного излучения с веществом ~оптические нелинейные эффекты, воздействие потоков энергии на вещество). Химические сенсоры.

Физико-химические эффекты. Классификационные признаки и классы химических сенсоров, Термодинамические основы теории химических сенсоров. Адсороционные процессы, используемые в химической сенсорике, СВязь состава, строения, у'словий получения и структурно-зависящих свойств. Литература 1, Урусов В.С., Еремин Н, Кристаллохимия. Краткий курс. - М.: Издво Московского университета. 2010. 2, Минько Н.И., Строкова В.В., Жерновский И.В., Нарцев В,М, Методы получения и свойства нанообьсктов.

- М.: Флинта, Наука, 2009. 3. Рамбиди Н.Г. Структура и свойства наноразмерных образований. Реал~и Сегодняшней ~~~~т~~~о~о~ии. - Долгопрудный: Изд,дом «Интеллект», 2011. 4. Старостин В.В. Материалы и методы нанотехнологии. - М,: Бином, Лаборатория знаний„2008. 5.

А.А.Елисеев, А,В,Лукашии. Функциональные материалы. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 010, 452 6, Кузьми чева Г.М. Рентгенография наноразмерных объектов. Часть 1,11. Учебное пособие. - М.: Изд. ИПЦ МИТХТ. 2010. 7. Кузьмичева Г.М, Теоретические и экспериментальные основы полиморфизма. Учебное пособие. - М,: Изд, ИПЦ МИТХТ. 2012, 8. Ковтуненко П.В.

Физическая химия твердого тела. Кристаллы с дефектами. - М., 1993. 9. Современная кристаллография. ! Под ред. Вайнштейна Б.К, - М.: Наука, 1979, Т. 1-4 10. Пинскер З.Г. Динамическое рассеяние рентгеновских лучей в идеал~ных кристаллах. - М.: Научна, 1974. 11, Нозик 1О.З., Озеров Р,П,, Хенниг К. Структурная нейтронографня. Т. ! -3. - М.: АТОМИЗДАТ, 1979. 12. Рао Ч.Н.Р., Гопалакришнан Дж. Новые направления в химии твердого тела.

- Новосибирск. 1990, 13. Порай-Кошиц М.А. Основы структурного анализа химических соединений. - М.: Высшая школа. 1982, 14. Пущаровский Д.Ю. Рентгенография минералов. - М.: ЗАО "Геоинформмарк". 2000. 15. Егоров-Тисменко Ю,К. Кристаллография и кристаллохимия. - М,: 2005 16. Кнотько А.В., Пресняков И.А„Третьяков Ю.Д.

Химия твердого тела. - М.: Издательский центр "Академия". 2006. 17. Фетисов Г.В. «Синхротронное излучение. Методы исследования структуры веществ». — М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 18. Щука А.А.Наноэлектроника.- М.: Физматкнига, 2007. 19. Ищенко А.А.„Гиричев Г.В., Тарасов Ю.И. Дифракция электронов: структура и динамика свободных молекул н конденсированного состояния вещества. - М.: Изд-во ФИЗМАТЛИ'1, 2012.

614 с, 20. Кузьмичева Г.М. Основные разделы кристаллографии. Часть 1, 11. Учебное пособие, — М.: МИТХТ. 2002. 21. Кузьмичем Г.М, Основные кристаллохимические понятия. Учебное пособие. - М.: МИТХТ. 2007. 22. Кузьмичева Г.М, Плотнейшие шаровые упаковки и плотные шаровые кладки. Учебное пособие. - М,: МИТХТ, 2000. 23, Кузьмичева 1.М. Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И.Менделеева. Простые вещества. Основные кристаллические структуры соединений.

Учебное пособие. - М.: МИТХТ, 2000. 24. Кузьмичева Г.М. Основные кристаллохимические категории». Учебное пособие. - М,: МИТХТ. 2001. 25. Кузьмичева Г,М, Структурная обусловленность свойств. Часть 1, 11, П1, 1У. - М,: МИТХТ, 2002-2004. 26. Кузьмичева Г.М, Порошковая дифрактометрия в материаловедении., Часть 1,11 Учебное пособие, - М,: Изд.

МИТХТ. 2005-2006. В.Р. Флид .