Современное Естествознание, 10 Том, Современные технологии, Варфоломеев С. Д., Кузьмин Р. Н., Лисичкин Г. В. , 2001

Современное Естествознание, 10 Том, Современные технологии, Варфоломеев С. Д., Кузьмин Р. Н., Лисичкин Г. В., 2001.
Энциклопедия «Современное естествознание» подготовлена к печати Министерством образования Российской Федерации и Международной Соросовской Программой Образования в Области Точных Наук. Энциклопедия знакомит читателей с достижениями в области математики, физики, химии, биологии и наук о Земле за последнюю четверть века. Статьи написаны выдающимися учеными и преподавателями высшей школы, большинство из которых – соросовские лауреаты.
Энциклопедия рассчитана на преподавателей средних школ, учеников старших классов, студентов и аспирантов ВУЗов, а также на широкий круг читателей, интересующихся естественными науками, и распространяется бесплатно по библиотекам средних школ и высших учебных заведений России. Издание осуществлено на средства Правительства Российской Федерации.

Содержание.
Перспективные физические технологии.
В. М. Андреев. Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии.
Д. М. Биленко. Физические основы нанотехнологии.
Б. А. Калиникос. Спиновые волны в ферромагнитных пленках.
Ю. А. Быковский. Оптическая обработка информации.
Ф. Ф. Комаров. Формирование треков в кристаллах высокоэнергетическими ионными пучками.
Ю. А. Быковский. Лазерно-плазменный источник ионов и ядер.
Ю. Г. Мартыненко. О проблемах левитации тел в силовых полях.
Г. А. Бордовскии. Новые полупроводниковые материалы с позиционной неупорядоченностью кристаллической решетки.
В. Ф. Писаренко. Новые лазерные материалы.
В. В. Шевченко. Физические основы современных линий передачи сигналов.
С. А. Новиков. О взрыве и о том, какая от него польза.
A.M. Козлов. Радиолокация. Физические основы и проблемы.
Ю. П. Гайдуков. Физические основы и методы получения магнитного поля.
Химическая технология.
М. С. Сафонов. Химическая технология.
В. Ф. Швец. Современный химический завод.
В. Ф. Швец. Промышленный катализ.
Э. А. Караханов. Что такое нефтехимия.
С. А. Вольфсон. Пластики: производство и потребление.
А. Л. Максимов. Перспективные направления переработки метана.
Б. Н. Кузнецов. Каталитические превращения синтез-газа.
Б. Н. Кузнецов. Новые подходы в химической переработке ископаемых углей.
Б. Н. Кузнецов. Каталитическая химия растительной биомассы.
Л. С. Гальбрайх. Целлюлоза и ее производные.
Л. С. Гальбрайх. Химические волокна.
М. М. Шульц. Силикаты в природе и практике человека.
В. В. Болдырев. Химия твердого тела - основа новых технологических процессов.
В. В. Болдырев. Управление химическими реакциями в твердой фазе.
Ю. Д. Третьяков. Низкотемпературные процессы в химии и технологии.
Р. А. Черкасов. Химия и продовольственная проблема.
Биотехнология.
В. Н. Сойфер. Международный проект «Геном человека»).
И. Б. Лещинская. Введение в биотехнологию.
С. Н. Щелкунов. Введение в генетическую инженерию.
Ю. Ю. Глеба. Биотехнология растений.
Д. Г. Кнорре. Что современная химия и биохимия умеют делать с нуклеиновыми кислотами.
О. О. Фаворова. Лечение генами - фантастика или реальность? .
С. Д. Варфоломеев. Химическая и инженерная энзимология.
Т. Т. Березов. Применение ферментов в медицине.
С. Д. Варфоломеев. Биосенсоры.
В. В. Зорин. Биотехнология и органический синтез.
Предметный указатель.
Физические основы нанотехнологии.
Нанотехнологию можно определить как область науки и техники, объектам которой свойственна неразрывная связь между физическими и физико-химическими свойствами и размерами. Такие связи возникают обычно при субмикрометровых и нанометровых размерах тел, сопоставимых с характеристическими длинами [1].
Зависят ли свойства твердых тел от их размеров? Характеристические длины.
Что же происходит при уменьшении размеров тела? Если представить себе тело в виде шара, то отношение площади поверхности к его объему обратно пропорционально диаметру шара. Независимо от формы тела, по мере уменьшения размеров отношение площади поверхности к объему растет. Приповерхностная область пусть малых, но конечных толщины и объема Vs по ряду причин, рассматриваемых далее, может иметь количественно иные свойства Ss, чем свойства Sv внутреннего объема Vv.
Область пространственного заряда Концентрации носителей заряда в приконтактных областях соседствующих материалов зависят от координаты. Каждый из материалов характеризуется своими работой выхода, значениями концентрации и подвижности носителей заряда, а следовательно, и их коэффициентами диффузии [2]. Носители заряда диффундируют из одного материала в другой, перенося свой заряд с собой, создавая таким образом заряженные слои, обедненные или обогащенные носителями заряда. Этот так называемый диффузионный ток постепенно уравновесится обратным по направлению дрейфовым током, протекающим под воздействием образовавшегося электрического поля. Таким образом установится диффузионно-дрейфовое равновесие, а свойства приконтактных областей станут отличными от свойств в объеме.
Приповерхностный слой даже идеального кристалла, соседствующего с вакуумом, также может быть обедненным или обогащенным носителями заряда. В объеме связи насыщены, а на свежеобразованной поверхности часть связей свободна. Трансляционная симметрия - одно из свойств кристаллической структуры, присущее объему, то есть неизменность свойств при переходе из точки г в точку г + па, (п - целые числа, а - постоянная решетки), у поверхности нарушается. Это приводит к тому, что у границы кристалла возникают новые энергетические уровни электронов, которых нет в объеме. Эти уровни могут занимать электроны из объема, или электроны с них могут уходить в объем, создавая таким образом обедненные или обогащенные носителями заряда приповерхностные области. Наконец образующиеся свободные связи могут насыщаться связями с атомами или молекулами окружающей среды, что в свою очередь приводит к обогащению или обеднению носителями, модифицирует структуру и другие свойства приповерхностного слоя.