Es konzentriert sich auf die wesentlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Nanomaterialien und bietet dazu einen vollständigen Satz an Übungsaufgaben und Wissensfragen mit Lösungen. Abgesehen davon zieht sich ein roter Faden durch das gesamte Manuskript, der charakterisitische Größen, wie die mittlere freie Weglänge, die Debyelänge, die Exzitonendiffusionslänge und viele andere mit Strukturgrößen, wie z.B. der Korn- oder Partikelgröße oder der Domänenwanddicke vergleicht. Dadurch lassen sich die grundlegenden Eigenschaften übersichtlich in einer Tabelle zusammenfassen.

Besonders dazu geeignet, einen Überblick über die Möglichkeiten und Ziele der Nanotechnologie zu geben, ohne zu viel Zeit in die Herstellung und Charakterisierung von Nanomaterialien und Nanopartikel zu verwenden. Weiterhin erfüllt das Manuskript die Anforderungen des "Positionspapier weiterbildender Studiengang Nanotechnologie" des Zukunftsforums Nanotechnologie, das von der GVC-DECHEMA ProcessNet Fachsektion Nanotechnologie zu einer Vorlesung im Basisstudium eines weiterführenden Masterstudiengangs herausgegeben wurde.

Merksätze, Übungsaufgaben und Lösungen zu den Aufgaben

Erstes deutschsprachiges Lehrbuch zur Nanophysik

Autorentext

Die Forschungsgebiete von Simone Herth zeichnen sich trotz ihrer jungen akademischen Laufbahn durch eine sehr große Vielfalt aus. Während ihrer Diplomarbeit beschäftigte sie sich mit der Herstellung und Charakterisierung von dünnen Schichten, in ihrer Promotion mit nanokristallinen Materialien und während ihres Postdoc-Aufenthalts in den USA schließlich mit der Herstellung und Modifizierung von Nanopartikeln und Carbon Nanotubes. Diese Erfahrung setzt sie zur Zeit während ihrer Habiltation für Anwendungen in der Nanobiotechnologie ein. Während ihrer Ausbildungen arbeitete sie an führenden Instituten, wie dem Institut für Nanotechnologie und dem Center of Functional Nanostructures in Karlsruhe sowie dem Rensselaer Nanotechnology Center des Rensselaer Polytechnic Insititute in Troy, NY, USA.

Alexander Weddemann studierte Mathematik und Physik an der Universität Bielefeld. Im Rahmen der physikalischen Arbeit beschäftigte er sich dabei mit der theoretischen Untersuchung von magnetischen Partikeln in Mikrofluidiksystemen und deren Modellierung mit Hilfe von finiten Elementen. Die Eigenschaften dieser numerischen Methode hat er in einer weiteren Diplomarbeit in der Mathematik, bei der der Schwerpunkt auf ALE-basierten Verfahren lag, genauer kennengelernt. Zur Zeit promoviert er ebenfalls an der Universität Bielefeld im Bereich Modellierung von magnetischen Partikeln und ihrer Wechselwirkung mit ferromagnetischen Systemen.

Klappentext

Das Buch zeichnet sich durch seine detaillierte und vielseitige Beschreibung der Eigenschaften von Nanomaterialien und Nanopartikeln aus, die in anderen Lehrbüchern nur sehr kurz behandelt werden. Es konzentriert sich auf die wesentlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Nanomaterialien und bietet dazu einen vollständigen Satz an Übungsaufgaben und Wissensfragen mit Lösungen.

Das Buch ist besonders dazu geeignet, einen Überblick über die Möglichkeiten und Ziele der Nanotechnologie zu geben, ohne zu viel Zeit in die Herstellung und Charakterisierung von Nanomaterialien und Nanopartikel zu verwenden. Dadurch ist es besonders dazu geeignet, Studenten der Physik für die Nanotechnologie zu begeistern, bzw. Studenten anderer Fächer, wie z.B. der Biologie oder Chemie, auf eine Verwendung von Nanomaterialien und Nanopartikeln vorzubereiten. Das Buch ist ideal für den weiterführenden Master-Studiengang zu größenabhängigen Phänomenen.

Inhalt

Teil I.- 1 Struktursystematik und -dynamik der Festkörper.- 2 Reale Materialien.- 3 Untersuchungsmethoden.- 4 Grundlagen der Quantenmechanik. Teil II .- 5 Mechanische Eigenschaften.- 6 Halbleiter und optische Eigenschaften.- 7 Magnetische Eigenschaften.- 8 Elektrische Eigenschaften.- 9 Chemische Eigenschaften.- 10 Oberflächeneffekte.- Teil III .- 11 Allgemeine Quanteneffekte.- 12 Kohlenstoffnanoröhren und Graphen.- 13 Schichtphänomene.- 14 Cluster.