ВОПРОСЫК ЭКЗАМЕНУ
по дисциплине «Методы исследования и моделирования нанообъектов, приборов и нанотехнологических процессов»
для студентов группы НИ.М-11
Оценка знаний
1. Дайте общую характеристику однокристальным топографическим методам (методы Шульца, Фудживара и Берга – Баретта –Ньюкирка, метод Ланга, метод углового сканирования). Приведите схемы методов.
2. Опишите топографические методы высокого разрешения: метод Ланга, секционная топография, проекционная топография. Приведите схемы методов. Охарактеризуйте природу и спектры рентгеновского излучения. Опишите тормозное (белое) и характеристическое рентгеновское излучение.
3. Охарактеризуйте методы оптической микроскопии и металлографии. Опишите принципы действия, основные характеристики и схемы оптических микроскопов.
4. Охарактеризуйте методы оптической микроскопии и металлографии. Опишите принципы действия, основные характеристики и схемы оптических микроскопов.
5. Опишите возможности визуализации объемного распределения дефектов в кристаллах, использование стереосъемок в классической топографии, дайте общую характеристику топо-томографии.
6. Дайте общую характеристику нейтронографии. Опишите особенности взаимодействия нейтронов с веществом. Приведите схему нейтронного спектрометра, охарактеризуйте разрешающую способность метода.
7. Опишите принципы формирования рентгенотопогрфического изображения и основные типы контраста: экстинкционный, аномального прохождения рентгеновских лучей, ориентационный контраст.
8. Опишите новые возможности рентгеновской топографии при использовании синхротронного излучения: топография в непрерывном (белом) спектре; фазовая топография, основанная на преломлении рентгеновских лучей; двукристальная и многокристальная топография; стробоскопические методы; топография слабо рассеивающих органических кристаллов; изучение сильно поглощающих материалов.
Оценка умений
9. Дайте общую характеристику поверхности кристаллов и методам ее исследования.
10. Опишите виды наноматериалов, их свойства и применении. Наноматериалы конструкционного и функционального класса (наномембраны, трековые мембраны, нанофильтры, фуллерены, фуллериты, однослойные- и многослойные углеродные нанотрубки (УНТ), прочностные характеристики УНТ и космические лифты, графен).
11. Опишите сущность метода аномального прохождения рентгеновских лучей и приведите его схему.
12. Дайте общую характеристику методу двухкристальной рентгеновской топографии. Опишите симметричную и асимметричную схемы метода.
13. Охарактеризуйте плосковолновую рентгеновскую топографию. Опишите возможности количественной характеризации малых деформаций. Охарактеризуйте ультра плосковолновую топографию на базе синхротронного излучения.
14. Раскройте принципы и аппаратурное оформление рентгеновской дифракционной топографии: назначение, сущность, эффективность, преимущества и ограничения методов.
15. Охарактеризуйте природу и особенности дифракционного изображения дефектов в кристаллах: дислокаций, концентрационных неоднородностей (“эффект грани”) и микросегрегационных полос роста, включений и выделений иной фазы.
16. Охарактеризуйте линейное и угловое разрешение в методах рентгеновской топографии, достоинства и ограничения методов РТ.
Оценка владения навыками
17. Опишите способы получения наноматериалов (технологии «сверху-вниз» и «снизу-вверх», роль процессов самоорганизации) и специфику методов исследования нанообъектов.
18. Опишите преимущества и условия использования в микроскопических исследованиях поляризованного света, ультрафиолетового- и ИК-излучения, люминесцентной (флуоресцентной) микроскопии.
19. Охарактеризуйте размерную зависимость физических свойств наноматериалов (температуры фазовых превращений, параметров решетки, теплоемкости, снижение теплопроводности, возрастание коэрцитивной силы).
20. Дайте характеристику металлографическим методам изучения дефектов кристаллического строения и определения их плотности. Что такое полирующие и селективные травители, проекционное травление. Опишите преимущества, ограничения и недостатки метода.
21. Опишите особенности дифракции медленных электронов, основные характеристика метода и его применение. Приведите схему низковольтного электронографа.
22. Раскройте тенденции развития методов рентгеновской топографии: абсорбционная топография (радиография), фазово-контрастная топография, топо-томография.
23. Дайте общую характеристику просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Приведите схему метода, охарактеризуйте разрешающую способность и увеличение. Опишите сверхвысоковольтную электронную микроскопию, ее преимущества и ограничения.
24. Опишите правила погасания дифракционного изображения дислокаций и метод определение векторов Бюргерса дислокаций.