Базовая рабочая программа модуля (дисциплины) «Основы анализа поверхности твердых тел и тонких пленок» (стр. 2 )

РД1	Способность владеть базовыми навыками принятия решений в области анализа поверхности твердого тела
РД2	Способность применять современные информационно-компьютерные технологии;
РД3	Способность интегрировать знания в смежных областяхнаучных исследований и решать  задачи, требующие креативного мышления  и оригинальности  в разработке концептуальных аспектов проектов научных исследований.

4. Структура и содержание дисциплины

4.1. Общие вопросы.

Модуль 1.

4.1.1. Строение поверхности.

4.1.2.Экспериментальные особенности диагностикиповерхности.

4.1.3.Явления, лежащие в основе методов исследования поверхности.

4.1.4.Теоретические основы методов ионной спектроскопии поверхности.

4.1.5.Теоретические основы методов электронной спектроскопии поверхности.

Модуль 2.

4.1.6.Теоретические основы методов структурного анализа.

4.1.7.Зондовые(не вакуумные) методы для исследования химического состава и топографии поверхности.

4.2. Структура дисциплины по разделам и формам организации дисциплины.

Название раздела/темы	Аудиторная работа	час	СРС (час)	Итого
Лекции	Практ./сем. 3анятия
Первый семестр (Модуль 1)
4.1.1.Строение поверхности. 1. Основные понятия кристаллографии. 2. Индексы Миллера и Вейса 3. Кристаллическое строение идеальной поверхности. 4. Строение реальной поверхности. 5. Описание и обозначения поверхности.	6	1. Определение кристаллографических осей и плоскостей. Индексы Миллера и Вейса. 2. Описание кристаллической структуры поверхности.	3 3 6	6 6 12	4 4 24
4.1.2.Экспериментальные особенности диагностикиповерхности. 1. Требования к экспериментальным условиям при исследовании поверхности. 2. Вакуум и сверхвысокий вакуум. 3. Динамическая чистота поверхности. 4. Основные вакуумные узлы аналитических установок (электронная оптика, ионные и электронные пушки, энерго - и масс - анализаторы, детекторы, источники излучений).	6	1. Требования к экспериментальным условиям при исследовании поверхности. 2. Динамическая чистота поверхности. 3.Базовые схемыи основные параметры узлов аналитических установок.	2 2 2 6	4 4 4 12	4 4 4 30
4.1.3. Явления, лежащие в основе методов исследования поверхности. 1. Виды и сущность ионной эмиссии (вторичная, термическая, полевая и т. д). 2. Виды и сущность электроннойэмиссии (вторичная, термическая, полевая и т. д). 3. Рентгеновская фотоэлектронная эмиссия. 4. Процесс Ожеиожэ-электронная эмиссия. 5. Термоэлектронная (и термоионная) эмиссия. 6. Полевая электронная (и ионная) эмиссия.	8	1. Фотоэффект 2. Ренгеновское излучение 3. Эффект Ожэ. 5. Рентгеновская фотоэлектронная эмиссия. 6. Полевая электронная эмиссия. 7. Вторичная электронная эмиссия.	1 1 1 1 2 2 8	4 4 4 4 4 4 24	4 4 4 4 4 4 40
4.1.4. Теоретические основы методов электронной спектроскопии поверхности. 1Сведения из теории столкновений частиц. 2. Глубина выхода электронов и исследуемый объем вещества. 3.Процессы и эффекты при взаимодействии электронов с веществом. 4. Ударная электронная ионизация. 5. Плазмоны. 6.Средняя длина свободного пробега электронов в веществе. 7. Пробеги первичных электронов в твердых телах.	10	1. Расчеты сечений столкновений. 2. Расчеты глубин выхода электронов 3. Расчеты энергий плазмонов. 4. Расчеты средней длины свободного пробега электронов. 5. Расчет глубин проникновения первичных ионов и электронов.	2 2 2 2 2 10	4 4 4 4 4 20	4 4 4 4 4 40
4.1.5. Теоретические основы методов ионной спектроскопии поверхности. 1.Классификация механизмов ионного распыления. 2.Элементы теории ионного распыления поверхности за счет каскадов атомных столкновений. 3. Модели теплового пика. 4. Классификация процессов ионообразования. 5. Микропроцессы, ответственные за ионообразование. 6. Ионизации вторичных атомов в условиях распыления за счет каскадов атомных столкновений 7. Образования вторичных ионов при разрыве связей (Модель разрыва связей). 8. Плазмонная модель возбуждения вторичных атомов. 9. Термодинамическое описание процессов ионизации и возбуждения.	10	1.Расчет коэффициентов ионного распыления поверхности металлов в линейной каскадной теории распыления. 2. Расчет коэффициентов ионного распыления поверхности металлов в модели тепловых пиков.	6 4 10	4 4 16	4 4 36
Второй семестр (Модуль 2)
4.1.6. Теоретические основы методов структурного анализа. 1.Дифракция излучений и частиц, корпускулярно-волновой дуализм. 2.  Дифракция электронов и ренгеновского излучения на кристаллической решетке. 3. Построение Эвальда. 4. Тепловые колебания решетки и факторДебая-Валлера. 5. Особенности рентгеновского структурного анализа поверхности. 6. Особенности электронного структурного анализа поверхности.	10	1. Дифракция излучений и частиц, корпускулярно-волновой дуализм. 2. Построение Эвальда.	4 6 10	4 4 8	4 4 28
4.1.7. Основы зондовых (не вакуумных) методов исследования топографии и химического состава поверхности. 1. Основы сканирующей туннельной микроскопия. 2. Основы атомной силовой микроскопии. 3. Зонды для сканирующей туннельной и атомной силовой микроскопии. 4. Преимущества совмещения зондовых микроскопических и оптических спектрометрических методов анализа. 5. Совмещение спектроскопии комбинационного рассеяния и атомно-силовой микроскопии.	6	6	10	18
Конференц-недели (2 раза в семестре)	4	8	16	68
Курсовая работа.	4	40	44
On-lineтестирование в системе MOODLE	20	20
ИТОГО	60	60	204	324

5. Образовательные технологии

Приводится описание образовательных технологий, обеспечивающих достижение планируемых результатов  освоения модуля (дисциплины). 

Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (см. табл 2). Перечень методов обучения и форм организации обучения может быть расширен.

Таблица 2.

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО Методы	Лекц.	Лаб. раб.	Пр. зан./ Сем.,	Тр*., Мк**	СРС	К. пр.
IT-методы	+	+	+
Работа в команде	+	+
Case-study
Игра	+	+
Методы проблемного обучения.	+	+
Обучение на основе опыта	+	+	+	+
Опережающая самостоятельная работа	+
Проектный метод	+	+
Поисковый метод	+
Исследовательский метод	+
Другие методы

*  - Тренинг, ** - Мастер-класс

6. Организация и учебно-методическое обеспечение

самостоятельной работы студентов

6.1. Текущая СРС

– работа с лекционным материалом, поиск литературы и интернет источников информации по темам  семинаров;

– курсовая работа (написание реферата с элементами проектирования);

– освоение системы MOODLEи on-lineтестирование в этой системе;

– изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

– подготовка к экзаменам.

6.2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине:

Специалист на базе полученных знаний и самостоятельной работы,  должен  уметь осуществить правильный выбор  методов анализа и аналитических установок, необходимых для решения конкретной исследовательской задачи.

Научные  направления:

– Исследования элементного и химического состава поверхности;