Курс повышения квалификации: «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур»

Краткое описание курса «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур» (Программа повышения квалификации)

Данный курс разработан в соответствии с актуальными требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (ФГОС ВО) по направлению подготовки 01.04.01 «Нанофизика и микроэлектроника» и профессиональным стандартам РФ для специалистов в области нанотехнологий. Программа предназначена для педагогических работников СПО, действующих специалистов предприятий промышленности и научных организаций, желающих пройти профессиональную переподготовку.

• Цель обучения: формирование системных знаний о фундаментальных законах физики макроскопических и наноструктур, а также овладение методами синтеза, характеризации и моделирования нанообъектов.
• Актуальность: курс закрывает потребности экономики в кадрах с компетенциями на стыке фундаментальной физики, химии и материаловедения, что подтверждается позицией курса в Едином тарифно-квалификационном справочнике (ЕТКС) по квалификации «Инженер-нанотехнолог».

Структура образовательного модуля

Программа включает теоретический блок, практические лабораторные работы в виртуальной среде и самостоятельное изучение научной литературы. Обучение ведется дистанционно на базе платформы учебного центра, что позволяет специалистам совмещать работу с получением высшего образования.

1. Модуль 1: Физика конденсированного состояния наномасштаба. Изучение квантовых ограничений, размерных эффектов и изменения электронных свойств материалов при переходе от макро-к микро- к наноуровню.
2. Модуль 2: Методы синтеза наноструктур. Обзор физических и химических методов получения нанослоев, нанокластеров и углеродных нанотрубок с оценкой их применимости в промышленности.
3. Модуль 3: Нанохарактеризация и диагностика. Освоение принципов работы сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), электронной микроскопии и рентгеновской дифракции для анализа структуры и свойств нанообъектов.
4. Модуль 4: Прикладные аспекты нанотехнологий. Обзор перспективных направлений применения наноматериалов в электронике, медицине, энергетике и экологии.

По окончании обучения слушатель получает диплом государственного образца о профессиональной переподготовке с присвоением новой квалификации «Преподаватель нанофизики» или «Инженер-нанотехнолог», что позволяет продолжить карьеру в системе СПО, ВУЗа или на предприятиях высокотехнологичного сектора.

Учебный план: Повышение квалификации «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур» (ДПО)

• Модуль 1. Введение в нанонауку: понятия, масштабность и междисциплинарная природа исследований.
• Модуль 2. Физика низких размерностей: квантовые ограничения и изменение свойств вещества на наноуровне.
• Модуль 3. Классификация наноматериалов: нул-, одно-, двумерные, трехмерные структуры и их характеристики.
• Модуль 4. Методы синтеза и получения наночастиц: «сверху-вниз» и «снизу-вверх», химические и физические подходы.
• Модуль 5. Инструментальная основа наноисследований: электронная микроскопия (ПЭМ, РЭМ), атомно-силовая микроскопия (АСМ).
• Модуль 6. Наноразмерные структуры в оптике и фотоволниках: плазмоника и перестраиваемые системы.
• Модуль 7. Нанотехнологии в электронике: квантовые точки, одноэлектронные транзисторы и наноэлектромеханические системы.
• Модуль 8. Нанопокрытия и наноструктурированные поверхности: создание супергидрофобных поверхностей и оптимизация трения.
• Модуль 9. Бионанотехнологии и нанофармакология: использование наночастиц для адресной доставки лекарств и диагностики.
• Модуль 10. Наномедицина и биосовместимость: вопросы безопасности, токсикологии и этики в наноисследованиях.
• Модуль 11. Перспективные направления: спинтроника, наногенераторы энергии и искусственные фотосинтетические системы.