Каталог услуг

Обучение по направлению 222900 «Нанотехнологии и микросистемная техника» в МИЭМ

Поставщик: МИЭМ. Московский государственный институт электроники и математики

Какие бы сложные системы человек не создавал для улучшения комфортности своей жизни, основой любой из них будут материалы, из которых и при помощи которых они изготовлены. Начиная со стирального порошка и пасты шариковой ручки, и заканчивая лопатками турбин реактивных истребителей МИГ-29, разработчикам приходится иметь дело с материалами, обладающими несколькими десятками свойств, которые, как правило, еще и изменяются под воздействием внешних факторов. И выпустить высококачественный продукт можно, только обладая знаниями обо всех материалах, которые задействуются при его создании.

Направление 222900 — «Нанотехнологии и микросистемная техника»

Факультет
Факультет электроники МИЭМ
Кафедра
Кафедра «Материаловедение электронной техники» (МЭТ)
Профиль подготовки
«Наноматериалы» (НТ)
Квалификация
Бакалавр
Срок обучения
Четыре года

Изучение материалов можно считать одной из древнейших наук, которые начали осваивать люди. От камня, бронзы и железа человечество века шло к высокотемпературным сверхпроводникам и композитным материалам. И в наши дни вопросы создания новых материалов с требуемыми сегодня свойствами являются одними из приоритетных в деятельности человека.

По направлению «Нанотехнологии и микросистемная техника» кафедрой «Материаловедение электронной техники» (МЭТ) ведётся подготовка инженеров-исследователей в области создания принципиально новых материалов и технологий их получения. Выпускаемые бакалавры имеют углубленную подготовку в области физического материаловедения, обладают знаниями и навыками применения современных методов и средств анализа структуры, состава и свойств материалов. Это направление, основанное на изучении и использовании последних достижений физики, химии, биологии, электроники и медицины, будет определять развитие науки и техники уже в ближайшем будущем.

На сегодняшний день нанотехнологии являются одним из передовых направлений науки и техники, которое в обозримом будущем внесет революционные изменения в технологии XXI века. Нанотехнологии — это совокупность методов, обеспечивающих возможность создания и модификации объектов, включающих в себя компоненты с размерами менее 100 нанометров (один нанометр равен одной миллиардной метра), за счёт контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Такие объекты обладают принципиально новыми качествами и представляют собой новый класс технических систем.

В наноструктурах проявляются и доминируют принципиально новые явления, в числе которых и квантовые эффекты. Эти явления наделяют наноразмерные структуры уникальными механическими, электрическими, магнитными, оптическими и химическими свойствами, которые открывают дверь в принципиально новую область манипулирования материей с применениями, трудно представимыми в обычной ситуации.

Отличие свойств малых частиц от свойств массивного материала известно ученым давно и используется в различных областях техники. Примерами наноразмерных структур могут служить широко применяемые аэрозоли, цветные стекла, окрашенные частицами металлов. Впечатляющие примеры связаны с биологией, где живая природа демонстрирует нам наноструктуры на уровне клеточного ядра. В этом смысле нанотехнологии, как научное направление, не является чем-то новым. Качественная характеристика нанотехнологии заключается в практическом использовании нового уровня знаний о физико-химических свойствах материи. Новый уровень знаний дает новые возможности в развитии техники, медицины, экологии, социальной и многих других сферах.

Отличительной особенностью нанометрового масштаба является способность молекул самоорганизовываться в структуры различного функционального назначения, а также порождать структуры, себе подобные. Методами механосинтеза реализуются новые, не имеющие аналогов, молекулярные соединения. Проведены эксперименты, в которых тысячи и десятки тысяч молекул соединяются в кристаллы, обладающие заданными свойствами, которые не встречаются у природных материалов. Использование перечисленных выше свойств в практических приложениях составляет суть нанотехнологий. На ее основе уже реализованы образцы наноструктурированных сверхтвердых, сверхлегких, коррозионно- и износостойких материалов и покрытий, катализаторов с высокоразвитой поверхностью, нанопористых мембран для систем тонкой очистки жидкостей, сверхскоростных приборов наноэлектроники. Наноматериалы играют важную роль в создании сенсоров, фильтров, нанозащитных покрытий, эффективных катализаторов, материалов для записи информации, устройств микро- и наноэлектроники, биочипов для медицинской диагностики и других изделий.

Направление «Нанотехнологии и микросистемная техника» позволяет готовить специалистов, способных проникать в глубины вещества, создавать и обрабатывать принципиально новые материалы. В нашей стране подготовка бакалавров в области нанотехнологий началась всего несколько лет назад, поэтому рынок вакансий на настоящий момент не заполнен.

Сегодня существует большой спрос на инженеров-исследователей, технологов, разработчиков в этой области. Например, недавние выпускники кафедры МЭТ занимают посты начальника научно-производственного комплекса и заместителя главного технолога одной из московских производственных фирм. На предприятиях наноиндустрии существует программа поддержки молодых специалистов, в которой закладываются перспективы карьерного роста; работа ведется по каждой конкретной кандидатуре. Это новое направление для активных и идущих в ногу со временем. Первые выпускники получат возможность надолго захватить лидерство в своей области.

Акцент в обучении делается на наноматериалы, работающие в экстремальных условиях. Потоки высокоэнергетичных частиц и высокие температуры в атомных и ядерных реакторах предъявляют жесткие требования к материалам всех элементов, которые в них содержатся. Такие же требования предъявляются к материалам космических аппаратов. Сильные магнитные поля спутниковых антенн не только опасны для всего живого, находящегося по близости, но и делают неэффективным использование в них обыкновенных материалов. Эти аспекты глобальной человеческой деятельности заставляют уделять большое внимание новым радиационным технологиям.

Прогрессивным направлением материаловедения является разработка высокотемпературных сверхпроводников, при помощи которых возможна передача электроэнергии на огромные расстояния практически без потерь. Со временем сверхпроводниковые линии электропередач полностью вытеснят существующие ныне.

Направление «Нанотехнологии и микросистемная техника» предусматривает подготовку инженеров широкого профиля в области наноматериаловедения на базе фундаментальных физико-математических знаний и углубленного изучения вычислительной техники. Современные программные продукты делают процесс исследования материалов доступным и понятным, а зачастую увлекательным и занятным. Учебным планом предусмотрено изучение всего спектра современных материалов, а это далеко не только таблица Менделеева. Огромное количество сплавов и химических соединений сегодня стоят на службе человеку. Студенты изучают методы их исследования, технологии получения и обработки.

Теоретическая подготовка подкрепляется практическими занятиями в лабораториях кафедры МЭТ: электронной и зондовой микроскопии, рентгеноструктурного анализа, изучения свойств материалов. С современным технологическим оборудованием студенты знакомятся во время занятий на базовых предприятиях.

Дисциплины

Направление «Нанотехнологии и микросистемная техника» включает в себя следующие базовые дисциплины:

  • квантовая механика,
  • физика конденсированного состояния,
  • электротехника и электроника,
  • экспериментальные методы исследования,
  • основы технологии материалов,
  • квантовая и оптическая электроника,
  • процессы на поверхности раздела фаз,
  • процессы получения наночастиц и наноматериалов, нанотехнологии,
  • методы и приборы для изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов,
  • устройства и элементы наномеханики,
  • компьютерное моделирование процессов нанотехнологий,
  • системы автоматизированного управления,
  • физические свойства объемных и наноструктурированных материалов,
  • методы исследования наночастиц и наноматериалов,
  • физикохимия наночастиц и наноматериалов.

Начиная с 3-го курса, лучшие студенты занимаются производственной и научной работой, как на кафедре МЭТ, так и на профильных предприятиях Москвы и области, постепенно знакомясь с новейшим отечественным и зарубежным оборудованием, приобретая навыки работы на нём и получая возможность дополнительного заработка. Ежегодно кафедра МЭТ выполняет большой объем научных исследований в области нанотехнологий по государственным научно-техническим программам, грантам и хозяйственным договорам с предприятиями. Участие в этих работах позволяет студентам приобщиться к научным исследованиям, сделать первые публикации, принять участие в научных конференциях.

Трудоустройство

Знания, полученные студентами при освоении направления «Нанотехнологии и микросистемная техника», найдут применение во всех существующих отраслях промышленности, так как нанотехнологии уже сегодня реализуют в них качественный скачок, связанный с развитием наноматериаловедения, наноэлектроники и наноинженерии. Полученная подготовка дает возможность многим ее выпускникам стать ведущими специалистами в научно-исследовательских институтах, на предприятиях, в испытательных и сертификационных центрах и лабораториях, занимающихся исследованием существующих и созданием новых материалов. Значительная часть таких организаций обеспечивает нужды оборонной промышленности страны, проводя исследования, результаты которых будут использованы при создании оружия и систем обороны нового поколения.

К выпускникам по направлению «Нанотехнологии и микросистемная техника» проявляют интерес на предприятиях, выпускающих микроэлектронную продукцию ( НПО «Плутон», НПО «Полюс», НПП «Торий», НПО «Пульсар») и космическую технику (КБ «Салют», ГКНПЦ им. М.В.Хруничева, НПО машиностроения, РКК «Энергия» им. С.П. Королева, НПО им.С.А. Лавочкина). Подготовленные инженеры также работают в ведущих исследовательских организациях Москвы — Институте металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН (ИМЕТ), Институте кристаллографии им. А.В.Шубникова РАН (ИК РАН) и РНЦ «Курчатовский институт».

В настоящее время эти организации готовы производить ежегодный прием молодых специалистов в количестве 10–20 человек. Несомненно, что в ближайшие годы реализация государственной программы модернизации экономики страны потребует значительного увеличения количества специалистов в области передовых наукоемких технологий, и в частности, наноматериалов.