Disciplina: FIS092 - TOPICOS DE FISICA EXPERIMENTAL I
Carga horária: 60
Departamento: DEPTO DE FISICA /ICE
Plano de Ensino
Ementa
Introdução à Nanociência e à Nanotecnologia
No. de créditos: 04
Introdução aos conceitos de nanociência e nanotecnologia e seus precursores históricos, a construção de tecnologias emergentes, sistemas atômicos e moleculares, sistemas de baixa dimensionalidade: dimensão zero (nanopartículas); uma dimensão (nanofios e nanorods), duas dimensões (filmes finos). Efeitos de confinamento quântico relevantes em nanociência e nanotecnologia, introdução à nanoquímica, as abordagens top-down, bottom-up, auto-montagem e síntese química e suas ferramentas. Fullerenos e nanotubos, microscopia de tunelamento, microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura, fotolitografia, litografia por feixe de elétrons, deposição química de filmes nanoestruturados, deposição física de filmes nanoestruturados, estudo do comportamento eletrônico em nanoestruturas, eletrônica molecular, síntese de materiais nanoestruturados a plasma, aplicações de materiais nanoestruturados em biologia e medicina, estudo das implicações ambientais, sociais, éticas e legais da utilização de nanociência e nanotecnologia envolvendo tecnologias emergentes.
Conteúdo
Descrição sumária ou tópicos constantes do conteúdo programático:
1. Introdução à Nanociência e Nanotecnologia. Definições de nanociência e nanotecnologia. Importância da nanociência e nanotecnologia para o desenvolvimento industrial.
2. Conceitos de Mecânica Quântica relevantes à compreensão dos fenômenos físicos e químicos em escala nanométrica.
3. Desenvolvimento de nanomateriais: nanomateriais metálicos, nanomateriais poliméricos e nanomateriais compósitos.
4. Estudo de materiais nanoestruturados: nanopós, nanotubos, nanofios e filmes nanoestruturados.
5. Métodos de confecção de nanoestruturas de “cima para baixo”.
6. Métodos de confecção de nanoestruturas de “baixo para cima”.
7. Propriedades eletrônicas das nanoestruturas.
8. Caracterização de nanomateriais: microscopia e ferramentas de manipulação da matéria em escala nanométrica.
9. Eletrônica molecular.
10. Aplicações de nanociência e nanotecnologia em diferentes áreas do conhecimento.
11. Discussões de ordem social, implicações legais e éticas da nanotecnologia.
Bibliografia
[1] LINDSAY, S. M. Introduction to Nanoscience. Oxford, UK: Oxford University Press, 2010.
[2] SCHAEFER, Hans-Eckhardt. Nanoscience: The Science of the Small in Physics, Engineering, Chemistry, Biology and Medicine. Berlim: Springer Verlag, 2010.
[3] OZIN, G. A.; ARSENAULT, A. C.; CADEMARTIRI, L. Nanochemistry: A Chemical Approach to Nanomaterials. 2nd ed. Cambridge, UK: RSC Publishing, 2009.
[4] CADEMARTIRI, L.; OZIN, G. A. Concepts of Nanochemistry. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag, 2009.
[5] HORNYAK, G. L.; TIBBALS, H. F.; DUTTA, J.; MOORE, J. J. Introduction to Nanoscience and Nanotechnology. New York: CRS Press, 2008.
[6] HORNYAK, G. L.; TIBBALS, H. F.; DUTTA, J.; RAO, A. K. Introduction to Nanoscience. New York: CRS Press, 2008.
[7] HORNYAK, G. L.; MOORE, J. J.; TIBBALS, H. F.; DUTTA. Fundamentals of Nanotechnology. New York: CRS Press, 2008.
[8] OSTRIKOV, K. Plasma Nanoscience: Basic Concepts and Applications of Deterministic Nanofabrication. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag, 2008.
[9] OSTRIKOV, K.; XU, S. Plasma-Aided Nanofabrication: From Plasma Sources to Nanoassembly. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag, 2007.
[10] ALIOFKHAZRAEI, M.; ROUHAGHDAM, A. S. Fabrication of Nanostructures by Plasma Electrolysis. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag, 2010.
[11] BHUSHAN, B. (ed.). Springer Handbook of Nanotechnology. 3rd ed. Berlin, Germany: Springer Verlag, 2010.
[12] http://www.nano.gov/ — Official website of the United States National Nanotechnology Initiative. Site da Internet disponibilizando material bibliográfico contendo avanços em nanociência e nanotecnologia nos Estados Unidos da América.
[13] TIMP, G. Nanotechnology. Springer, 1998.
[14] CAO, G. Nanostructures and Nanomaterials. Imperial College Press, 2004.
[15] WASER, R. Nanoelectronics and Information Technology. Wiley UCM, 2003.
[16] RATNER, M.; RATNER, D. Nanotechnology. Prentice Hall, 2003.
[17] Notas de aulas, vídeos e artigos disponibilizados ao longo do curso.
Bibliografia(continuação)
Não informado
Bibliografia complementar
Não informado
