Введение в физику наноструктур

 

Введение в физику наноструктур
Разделы
1.        Фуллерены и кластеры  Фуллерены и кластеры: строение, методы получения, механические и электронные свойства, области применения.
2.        Теория функционала плотности Теория функционала плотности. Уравнения Кона – Шэма. Приближение локальной плотности. Модель желе и ее применимость в случае кластеров и фуллеренов.
3.        Углеродные нанотрубки Строение нанотрубок. Хиральность. Трубки типа «кресло» и «зигзаг». Физические и электронные свойства нанотрубок. Многослойные нанотрубки. Связь хиральности однослойных трубок с их проводимостью. Способы получения нанотрубок.
4.        Метод ЛКАО в применении к цепочкам атомов Теорема Блоха. σ- и π-орбитали. Применение метода ЛКАО к цепочкам атомов. Дисперсионные соотношения для водородной и углеродной цепочки атомов.
5.        Дисперсионные соотношения для углеродных нанотрубок π-орбитали нанотрубок (n,n) и (n,0). Учет принципа Паули. Зависимость проводимости от хиральности.
6.        Оптические свойства полупроводников Оптические свойства полупроводников. Экситоны Мотта и Френкеля. Уровни энергии экситонов. Время жизни экситонов и способы его повышения. Экситоны в дву-, одно- и нуль-мерных системах.
7.        Плазмоны Объемные плазмоны. Плазменная частота. Спектр плазмонов. Дисперсионное соотношение для объемных плазмонов.
8.        Поверхностные плазмоны Поверхностные плазмоны. Условия возникновения поверхностных плазмонов. Спектр поверхностных плазмонов. Дисперсионные соотношения для поверхностных плазмонов. Получение поверхностных плазмонов.
9.   Квантовые точки Квантовые ямы и квантовые точки. Энергетический спектр экситонов в полупроводниковых наночастицах. Квантово-размерный эффект. Спектральные свойства полупроводниковых наночастиц. Наночастицы типа «core-shell».

Литература
1.     Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Квантовая механика (Наука, Москва, 1974).
2.     Б. Хехт, Л. Новотный, Основы нанооптики (Физматлит, 2009).
3.     В.В. Климов, Наноплазмоника (Физматлит, 2009).
4.     M. Brack, The physics of simple metal clusters: self-consistent jellium model and semiclassical approaches, Rev. Mod. Phys. 65, 667 (1993)
5.     C.J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry. Theories and Models, 2nd ed., Wiley, 2004
6.     C. Delerue, M. Lannoo, Nanostructures. Theory and Modelimg, Springer-Verlag, 2004
7.     Ю.Е. Лозовик, А.М. Попов, Образование и рост углеродных наноструктур – фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов, УФН 167, 751 (1997)
8.     П.Н. Дьячков, Углеродные нанотрубки: строения, свойства, применения, М.: Бином (2006)
9.     Н.Б. Брандт, В.А.Кульбачинский, Квазичастицы в физике конденсированного состояния,(Физматлит, Москва, 2007)
10. C. Burda, X. Chen, R. Narayanan and M.A. El-Sayed, Chemistry and Properties of Nanocrystalls of Different Shapes, Chem. Rev. 105, 1025 (2005)
11. J. Stangl, V. Holy, G. Bauer, Structural Properties of Self-Organized Semiconductor Nanostructures, Rev. Mod. Phys. 76, 725 (2004)
12. Y. Masumoto, T. Takagahara (eds), Semiconductor Quantum Dots, Chapt. 2, Springer-Verlag, 2002