Физическое материаловедение

Профиль
«Физическое материаловедение»
кафедра экспериментальной физики
по направлению подготовки
011200.62- ФИЗИКА
Квалификация (степень)
Бакалавр
1
Материаловедение
междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов,
как в твердом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов.
К изучаемым свойствам относятся структура веществ, электронные,
термические, химические, магнитные, оптические свойства этих веществ.
Материаловедение можно отнести к тем разделам физики и химии,
которые занимаются изучением свойств материалов.
При изготовлении наукоёмких изделий в промышленности, особенно при
работе с объектами микро- и наноразмеров необходимо детально знать
характеристику, свойства и строение материалов. Решить эти задачи и
призвана наука — материаловедение.
Методы:
металлографический анализ, электронная микроскопия, сканирующая
зондовая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, механич. свойства,
калориметрия, ядерный магнитный резонанс, термография и др.
2
Физическое материаловедение
область знаний, охватывающая совокупность средств,
способов и методов научной и инженерной
деятельности по разработке новых и улучшению
существующих материалов, процессов их получения и
обработки; разработку, применение и развитие методов
исследования, контроля и управления качеством
материалов по их составу, структуре и свойствам.
3
Актуальность
Промышленная революция первой четверти XXI
века - развитие нанотехнологий и наноматериалов.
Масштаб воздействия на общество: изобретения
в XX века вместе взятые (транзистор,
антибиотики, информационные технологии).
2007 г. Совещание в РНЦ «Курчатовский институт»:
Подготовлена президентская инициатива по
нанотехнологиям и государство выводит работы по
нанотехнологиям и нанонауке на уровень
приоритетной национальной программы.
180 миллиардов рублей.
4
Актуальность
На сегодняшний день наноиндустрия является наиболее
перспективным направлением в науке и технике. Ведущие
экономические державы Россия, США, Япония, Китай и
страны ЕС в настоящее время формируют рынок в сфере
наноиндустрии, который растет с каждым днем.
С целью создания мощной конкурентноспособности в
России принята программа развития наноиндустрии, по
завершению которой к 2015 году объем производства
должен составить свыше 900 миллиардов рублей, а после
завершение программы его объем увеличится до 1,2 – 1,5
трлн долларов.
5
Профиль
"Физическое материаловедение"
Цели:
 Получение полноценного и качественного
профессионального образования в области
материаловедения, подтвержденного уровнем
знаний и умений, навыков и компетенций.
 Подготовка профессиональных и
конкурентоспособных специалистов в области
физического материаловедения и технологий
новых материалов.
6
Поле деятельности
Исследование свойств различных
материалов с использованием физических
и физико-химических методов
исследований, компьютерного
моделирования, современных
информационных технологий, баз данных
и мировых информационных ресурсов.
Разработка технологий производства
новых материалов.
7
Профессиональные компетенции
Бакалавр будет:
иметь представление об основах
материаловедческой науки и основных направлениях ее
развития, а также об основных достижениях науки и
техники в этой области;
знать о взаимосвязи между фазовым составом,
структурой и свойствами материалов, технологические
процессы, устройство и работу научных и
технологических приборов и оборудования;
уметь применить на практике методы контроля
и изучения структуры и свойств материалов;
иметь навыки выполнения работ по получению
новых материалов, математической обработки
результатов научных исследований.
8
Основные направления научной деятельности
 Физическое материаловедение: новые
материалы и структуры, в том числе
нанотрубки и наночастицы, наноматериалы
для оптики и оптоэлектроники.
 Разработка технологических процессов и
создание малотоннажных производств в
области материаловедения на базе научных
разработок университета.
9
Основные направления научной деятельности
33 млн. руб.
ЭМ-125
 Нанофотоника
 Углеродные наноматериалы
 Наноразмерные металлы
JEM-2100
10
Базовые дисциплины
(кафедра экспериментальной физики)
Математический и естественнонаучный цикл






Программирование
Вычислительная физика
Численные методы и математическое моделирование
Химия
Экология
Радиофизика и электроника
Профессиональный цикл








Атомная физика
Физика атомного ядра и элементарных частиц
Физическое материаловедение полупроводников
Экспериментальные методы в физике конденсированного состояния
Введение в физику твердого тела
Современные материалы
Введение в нанотехнологии
11
Общий физический практикум
Дисциплины по выбору
Математический и естественнонаучный цикл
 Современные языки программирования
 Телекоммуникационные технологии и сети
 Математическое моделирование структуры и свойств химических
соединений
Профессиональный цикл






Фотоника
Физическое металловедение
Современные технологии Кузбасса
Получение, свойства и применение наночастиц
Автоматизация физического эксперимента
Цифровая электроника и микроконтроллеры
Факультатив
 Методы анализа поверхности твердого тела
12