Наши монографии

Теоретические основы создания наноэлектромеханических систем нанороботов в материалах

С.А. Безносюк, М.С. Жуковский

Изложены некоторые вопросы теории и компьютерных методов моделирования квантово-электродинамических механизмов движения наноэлектромеханических систем (НЭМС) наномашин в материалах. Создание новых кибернетических наноустройств и машин является наиболее приоритетной целью инжиниринга следующего поколения нанотехнологий. Книга представляет собой первую попытку анализа нанодизайна материалов с помощью НЭМС наномашин и сопоставления его с подходом атомно-молекулярных систем (АМС) наномашин. В работе показано, что существует принципиальное различие в механизмах функционирования НЭМС и АМС наномашин. Сделан вывод о том, что НЭМС машины имеют явное преимущество по эффективности и мощности процессинга функциональных материалов и могут стать основными в развитии ультраскоростного нанодизайна материалов с заранее заданными свойствами.

Книга может быть полезна специалистам в области нанотехнологий, нанобиодизайна, физики и химии наносистем, компьютерного моделирования материалов, а также студентам, магистрантам и аспирантам соответствующих специальностей.

Теория и компьютерное моделирование неравновесных квантовых электромеханических процессов наноструктурирования материалов

М.С. Жуковский, С.В. Важенин, О.А. Маслова, С.А. Безносюк

В монографии рассмотрено сравнение подходов описания двух типов активных центров наноструктурирования материалов: механохимических и электромеханических наносистем. Рассмотрены известные теоретические подходы и компьютерные методы моделирования (молекулярная механика, Монте-Карло, молекулярная динамика, клеточные автоматы) квантовых механохимических наносистем. Более подробно изложены вопросы теории и компьютерных методов моделирования квантовых электромеханических активных центров процессов наноструктурирования материалов. Показана их связь с теорией и моделированием наноэлектромеханических систем (НЭМС) в физике конденсированного состояния. В работе показано, что существует принципиальное различие в квантовых механизмах функционирования неравновесных механохимических и электромеханических наноструктурных активных центров. Рассмотрены примеры компьютерного моделирования активных квантовых электромеханических центров наноструктурирования материалов в форме коллоидных кластеров никеля и серебра, а также бирадикалов водорода в среде углеродных нанотрубок.

Физическая химия наноструктурных материалов электроники и спинтроники на основе полупроводниковых соединений AIIIBV

Л.В. Фомина, Ю.В. Земцова, Н.В. Комаровских, С.А. Безносюк

Изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований в области физической химии гетероструктурных наносистем на основе полупроводниковых соединений A^IIIB^V. Обобщены способы химической халькогенной пассивации поверхности соединений A^IIIB^V в водных растворах, применяемых перед электрохимическим формированием диодных гетеропереходов полупроводник A^IIIB^V–металл. Рассмотрены теория и результаты расчета методами термодинамики и квантовой химии фазовых равновесий нанослоевых гетероструктур, формирующихся на границах контактов полупроводников GaAs, GaP с водными растворами при халькогенной пассивации и с металлами в диодных переходах. Изложен ряд вопросов физической химии наноструктурных материалов электроники на основе GaN, касающихся механизмов и закономерностей релаксации нанопленок GaN на подложках SiC и GaAs. Проанализированы результаты теоретического исследования устойчивости гетероструктур магнитных полупроводниковых соединений спинтроники на основе нанокристаллов арсенида галлия и его изоэлектронных аналогов типа A^IIB^IVC^V₂, легированных марганцем.

Монография адресована специалистам в области физической химии, материаловедения, наноэлектроники и спинтроники, компьютерного моделирования наноматериалов, а также студентам, магистрантам и аспирантам соответствующих специальностей.

Теоретические основы компьютерного наноинжиниринга биомиметических наносистем

М.С. Жуковский, С.А. Безносюк, А.И. Потекаев, М.Д. Старостенков

В монографии разработаны и представлены физико-химические основы компьютерного наноинжиниринга биомиметических наносистем, рассмотрены литературные и собственные данные по теоретическим методам исследования квантовых фемтосекундных релаксационных процессов самоорганизации и самосборки биомиметических наночастиц как основы нанотехнологий нового поколения. На примере биомиметических наносистем углерода, переходных и благородных металлов, моно- и бирадикалов водорода, льда демонстрируются возможности использования биомиметических наночастиц для создания новых классов наноустройств, имеющих адаптивные свойства. Значительное внимание уделено развитию вопросов математического моделирования фемтосекундных процессов квантовой релаксации открытых биомиметических наночастиц как основы компьютерного наноинжиниринга биомиметических наносистем, их сравнительного анализа и интерпретации физико-химических свойств.

Книга может быть полезна для специалистов в области нанотехнологий, физической и коллоидной химии, компьютерного моделирования материалов, водородной топливной энергетики, катализа, биомиметики, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей. Разделы монографии могут быть использованы в учебных программах «Компьютерная нанотехнология», «Наноинжиниринг функциональных биомиметических материалов».