Mavzu:Nanoo’lchamli yupqa qatlamlarning tuzilishi va xossalari
Reja:
Nano o’lchamli yupqa qatlamlarning tuzilishi
Nano o’lchamli yupqa qatlamlarning xossalari.
Nano o’lchamli texnologiyalarning yaratilishi.
Bugun yurtimizda yoshlarning ilm yo’lida izlanib, yangilik yaratib, muvaffaqiyat va yutuqlarni qo’lga kiritishi uchun beqiyos imkoniyatlar yaratilmoqda. Bu g’amxo’rlikka javoban iste’dod va salohiyatini ishga solib, ilmiy tadqiqotlar ustida qizg’in ish olib borayotgan yigit-qizlar shijoatini ko’rib quvonasan, kishi. «Barkamol avlod yili»da ham yoshlarimiz jamiki sohalarda ko’plab faxrli natijalarga sazovor bo’lishdi. Toshkent davlat texnika universiteti "Nanotexnologiya" kafedrasi dosenti Dilnoza Toshmuhammedova ham fizika sohasi rivojiga ulush qo’shish niyatida tinmay izlanayotgan yoshlardan biri. Yaqindagina u o’zining eksperimental tadqiqotlari asosida Respublikada birinchilardan bo’lib nanoelektronika sohasida doktorlik dissertasiyasini muvaffaqiyatli himoya qildi. Ma’lumki, hozirgi kunda yangicha amaliy usullarning asosi sifatida qaralayotgan nanotexnologiya fizika (asosan elektronika), kimyo, tibbiyot, qishloq xo’jaligi, ekologiyaga oid sohalar da yanada samarali foydalanish uchun qo’l kelmokda. Shu bois Dilnoza mazkur yo’nalishda tajriba va tadqiqotlar olib borib, noyob va yangicha xususiyatlarga ega bo’lgan nanoplyonkalar hamda nanokristallarning ion implantasiyasi usulida hosil qilinishini isbotlashga muvaffaq bo’ldi.U ayni paytda o’z sohasi bo’yicha dosent, fizika-matematika fanlari doktori darajasiga erishdi. Ushbu ilmiy ishdan ko’zlangan asosiy maqsad, nanoo’lchamli materiallarni olish, ularning fizik kimyoviy xususiyatlarini o’rganish va ular asosida yangi xususiyatli elektron asboblar va qurilmalarni yaratishdir. Umuman, nanotexnologiyaning, jumladan, nanoelektronikaning rivojlanishi barcha jabhalarda ishlatiladigan elektron asboblar va qurilmalarning yangi va mukammal hamda o’ta sezgir turlarini yaratish bilan bir qatorda, respublikamiz xomashyo zahirasini 10-100 martagacha tejash hamda ekologik muhitga ta’sirini kamaytirish imkonini beradi. Ushbu tadqiqotni amaliyotga tatbiq etish, eng avvalo, kundalik hayotimizda qo’llanadigan kompyuter xotirasini kuchaytirish va uning operativ xotirasini oshirishda qo’l kelishi, mazkur qurilmaning extiyot qismlarini tashqi muhit ta’siridan asrashga xizmat qilishi bilan ahamiyatlidir. Bundan tashqari, kashfiyotdan tibbiyotda xastalikning eng og’ir asoratlarini davolashda foydalanish mumkin ekan. Misol uchun, bosh miyadagi shishlar nanorobot uskunasi yordamida aniqlanib, shu joyning o’ziga ta’sir o’tkazilib, kasallik rivojlanishi to’xtatiladi. Qon tomirlari orqali kishi organizmida paydo bo’lgan o’simtani jarrohlik amaliyotisiz butkul chiqarib yuborish mumkin bo’ladi. Kishi biror-bir kasbning boshini tutdimi, albatta, shu kasbi orqali jamiyatga nafi tegishini istaydi.
Yosh olima ham ayni maqsadda mamlakatimizdagi eng nufuzli oliy ta’lim dargoxlaridan biri sanalmish Abu Rayhon Beruniy nomidagi Toshkent davlat texnika universitetida faoliyat yuritib kelmokda. D.Toshmuhammedova bu yerda nanomateriallarning axborot tizimlaridagi istiq bollariga oid beshta fandan talabalarga saboq beradi. Zero, nanotexnologiya sohasini rivojlantirishda yosh mutaxassislar malakasi har jihatdan zarurdir. O’z navbatida, bu mamlakatimiz va jahon miqyosida o’tkazilayotgan ilmiy anjumanlarda faol ishtirok etishni ham taqozo etadi. AQSh, Fransiya, Germaniya, Rossiya, Qozog’iston davlatlarida bo’lib o’tayotgan xalqaro olimlar uchrashuvlarida muntazam ravishda qatnashib kelayotir. Shu bilan birga olimaning qator xalqaro tanlovlarda ishtirok etib, qo’lga kiritgan grant mablag’lari evaziga yangi-yangi loyihalarni amaliyotga tatbiq etayotgani taxsinga sazovor. O’ta egiluvchan mikrosxema. Tokio universitet olimlari Maks Plank nomidagi Berlin instituti tadqiqotchilari bilan hamkorlikda o’ta elastik va ingichka mikrosxema yaratishning uddasidan chiqishdi.Bu haqida «Sayns Nyus» manbasida ma’lum qilindi. Mikrosxemaning qalinligi 2 nanometrga teng. E’tiborlisi, ushbu mikrochip organik moddalardan tayyorlangan. Ilmiy yangilikni ishlab chiqishda esa asosiy material sifatida qalinligi 12 mikrometrga teng poliamid qatlamdan foydalanilgan. Umuman, mikrosxema 26 mikrometr qalinlikda bo’lib, uni 0,1 millimetr radiusida egish mumkin. Ishlanma mualliflarining gaplariga qaraganda, yangi turdagi mikrosxemaning qo’llanish sohasi juda keng. U egiluvchan displey (ekran) va tibbiy jihozlarni yaratishda ayniqsa qo’l keladi. O’ta o’tkazuvchanlik xossasi. Uning kashf etilganiga 100 yil to’ldi. Fizikada ulkan kuch — atom energiyasi ixtiro qilinganidan so’ng ilm-fan va texnika tarakqiyotida sezilarli o’sish kuzatila boshlandi. Negaki, shu davrdan keyin fizikaga e’tibor kuchayib, insoniyat fanga global muammolarni hal etishdagi asosiy manbalardan biri sifatida qarashni o’rgandi. Bu jarayon fizik olimlarni yanada ruxdantirib, ular tomonidan bir qator olmashumul ixtirolar yaratilishiga turtki bo’ldi.Mazkur kashfiyotlardan biri — yuqori xaroratdagi o’ta o’tkazuvchanlik hodisasining aniqlanganiga ham bir asr to’ldi. Shu o’rinda savol tug’iladi: mazkur kashfiyotning asl ma’nosi, mazmunmohiyati nimadan iborat edi? Fizik olimlarning izohlashicha, bunda, eng avvalo, metall jism — o’tkazgichning ichki tuzilishi borasida fikr yuritish lozim. Ta’kidlanishicha, uning qattiq tashqi sinchi (karkasi) kristall panjarani hosil qilib, metall atomlar uning atrofida harakatlanadi. Fazo(makon)da esa atomlar orasida yengil harakatlanuvchi elektronlar va «begona» atomlar bo’ladi. Tok manbai ulanganda o’tkazgichda elektr toki paydo bo’lib, u metaldagi elektronlar harakatini ko’rsatadi. Ular panjaraning tebranma harakatlanuvchi va «begona» atomlari bilan to’qnashadi. Bu xaotik (betartib) holat natijasida elektronlarning dastlabki tartibli harakati to’xtaydi: Shuning u quvvat manbai (batareya) o’chirilganda tok tez so’nadi, uning energiyasi esa issiqlikka aylanadi. Elektronlarning dastlabki tartibli harakatining shu tarzda to’xtab qolishi o’tkazgichning qiyosiy qarshiligiga xizmat qiladi. Bundan roppa-rosa 100 yil avval, ya’ni 1911 yilda golland fizigi X. Kammerling-Onnes yuqoridagi jarayonlarni chuqurroq tatbiq etish maqsadida simob qarshiligini o’lchaydi. Avvaliga tajriba kutilganidek kechdi: harorat pasayishi bilan qarshilik ham kamayib bordi. So’ngra harorat ko’rsatkichi taxminan 4 Kelvin(Selsiy shkalasida noldan 269 darajada past)ga yetganda qiziq holat kuzatildi: qarshilik birdaniga nolga tushib ket-di. Shu bilan birga, keyingi haroratni pasaytirish (sovitish) jarayonlarida qarshilik sezilmadi. Shunday qilib, o’ta o’tkazuvchanlik — qarshilikning to’liq yo’qolishi hodisasi aniqlandi. Mazkur holatni batafsil o’rgangach, olimlar qator xulosalarga kelishdi. Xususan, agar o’ta o’tkazuvchan halqada tok hosil bo’lib, tok manbai o’chirilganda ham u saqlanib qolar ekan. Vakt o’tishi bilan o’ta o’tkazuvchanlik xossasi keng ko’lamda qator moddalarni o’rga-nish uchun tatbiq etildi. Natijada, ularning har biri o’zi uchungina xos kritik holat (moddaning suyuq holati bilan bug’ holati o’rtasidagi farq yo’qolgan £j payt), aniqrog’i, qarshilik yo’qoladigan haroratga ega ekanligi ma’lum bo’ldi. Keyingi tadqiqotlarda esa mazkur natijalarga tayangan holda yangidan-yangi o’tkazuvchan materiallar ishlab chiqildi. «Sayns nau» manbasida keltirilishicha, 1986 yili shveysariyalik fiziklar A.Myuller va G.Bednors materiallarning yangi sinfini o’rganishni boshladi Jarayonda kislorod, mis va C ounter supports N otch ed sample ( Н а, K, Li) Stacked pi ezo metallarning oksakuprotlar deb nomlanuvchi guruhi tadqiq etildi. Olimlarning kuzatuvlari bu materiallar oddiy o’tkazgichlarga o’xshamasligini ko’rsatdi. Boisi, ularning yuqori haroratdagi o’ta o’tkazuvchanlik xossasi juda ajablanarli edi. A.Myuller va G.Bednors esa tadqiqot olib borib, mazkur moddalarning kritik haroratini birdaniga taxminan 40 K.ga ko’tarishga muvaffaq bo’lishdi. Ushbu muvaffaqi-yat yuqori haroratdagi o’ta o’tkazuvchanlikning kashf etilishiga olib keldi. Ko’p o’tmay, 1987 yili amerikalik fizik olim P.Chu oksokuprotni 100 K. kritik haroratda sintez qildi. 1989 yili esa bu borada rekord o’rnatildi: ko’rsatkich taxminan 125 K.ga yetdi. Yuqorida aytilganidek, qarshilik elektronlar va boshqa zarralarning to’qnashishi hamda tebranma harakati natijasida vujudga keladi. Bu faqat o’ta o’tkazuvchanlik xossasiga ega materialda emas, balki barcha metallarda kuzatiladi.Shu o’rinda ta’kidlash joizki, yetakchi fizik olimlar yuqori haroratdagi o’ta o’tkazuvchanlik xossasining kashf etilishi va tadqiqotlar natijasida haroratning kritik ko’rsatkichi 125 K.gacha oshirilganini bu miqdoriy yutuq emas, balki prinsipial sifat borasidagi muvaffaqiyatdir, deya izohashmoqda. Sababi, ushbu qonuniyat tatbiq etilgunga qadar yuqori haroratdagi o’ta o’tkazuvchanlikning muhim xossasi tadqiqotlardan birida kuzatilgandi. Lekin o’shanda o’ta o’tkazuvchanlik xossasini tajribada namoyon etish uchun suyuq geliydan foydalanilgan va jarayonda qator qiyinchiliklar kuzatilgandi. Shuning uchun o’ta o’tkazuvchanlikning ko’llanilishi elementar zarralarning tezlatgichi tipidagi kurilmalar bilan cheklangan. O’ta o’tkazuvchanlik xossasining kashf etilishi o’tkazgichni suyuq azot (uning qaynash harorati 77 K.) bilan sovitish imkonini beradi Nanofizika asoslari – tanlov fanlarning biri bo‘lib, u nanotuzilmalar, ularda yuz beradigan fizik hodisalarni o‘rganadi. Nanotuzilmalarda sodir bo‘ladigan hodisa va jarayonlar ma’lum qonunlar asosida ro‘y beradi. Bu hodisalar va ularning qonuniyatlari orasidagi bog‘lanishni o‘rganish har bir fanning asosiy vazifasidir. Ma’lumki, klassik fizika, asosan, tabiatda ro‘y beradigan, jumladan, jismlarning o‘zaro ta’siri va ularning harakat qonunlari, elektromagnit va yorug‘lik bilan bog‘liq hodisalar, atom va uning yadrosini o‘rganadi. Biroq nanoo‘lchamli tuzilmalarda ham turli fizik hodisalar yuz berishi mumkin. Bunday hodisalarni o‘rganishda fizika fanining aniq chegarasini hozirgi vaqtda ko‘rsatish qiyin. Chunki har bir yangi 8 qilingan va qilinayotgan kashfiyotlar fizikaning qo‘llanilish doirasini yanada kengaytirmoqda. Tabiiy bilimlar ichida fizikaning o‘rganadigan sohasi keng qamrovlidir. Fizikaning har bir o‘rganilgan yangi qonuniyatlari jamiyat rivojlanishiga kuchli ta’sir ko‘rsatadi. Shunga ko‘ra, O‘zbekistonimizda ham fizika fanini rivojlantirish bo‘yicha keng ko‘lamli ishlar olib borilmoqda. Bu ishlar bilan, asosan, O‘zbekiston Fanlar akademiyasiga tegishli ilmiy-tadqiqot institutlari hamda oliy o‘quv yurtlari olimlari shug‘ullanadi. Mexanik hodisalar bilan Mexanika va inshootlar seysmik mustahkamligi, issiqlik hodisalari, elektronlarga bog‘liq fizik jarayonlari bilan Fanlar akademiyasining Ion-plazma va lazerlar texnologiyasi hamda Fizika-texnika institutida ishlar olib borilmoqda. Yorug‘lik hodisalariga doir ishlar «Fizika-Quyosh» ilmiy-ishlab chiqarish birlashmasida o‘rganilmoqda. Bundan tashqari, fizikaning amaliy tatbiqi sifatida «Kibernetika» ilmiy-ishlab chiqarish birlashmasida bozor iqtisodiyoti sharoitida respublikani ijtimoiy-iqtisodiy rivojlantirish uchun yangicha boshqaruv usullari, modellari va axborot texnologiyalari yaratish bilan shug‘ullanilmoqda. Hozirgi kunda jamiyat rivojlanishini fizika fanining yutuqlarisiz tasavvur qilib bo‘lmaydi. Shuning uchun uni o‘rganish insonning ilmiy dunyoqarashi o‘zgarishiga olib keladi. Uning intellektual rivojlanishini rag‘batlantiradi, eng qiziqarli mashg‘ulotiga aylanadi. Nanofizika asoslari fanining asosiy vazifasi talabalarda zamonaviy ilmiy-amaliy dunyoqarashni, nanoo‘lchamli tuzilmalarda yuz beruvchi fizik hodisalar haqida to‘g‘ri tasavvur hosil qilish, olamning fizik manzarasini o‘rganish, oldinga qo‘yilgan har bir aniq vazifalar mazmunini zamonaviy fizika qonunlari bilan bog“lash; fan-texnika yutuqlarini muntazam tahlil qilib borish, ularni yurtimizga olib kirish hamda tatbiq etish orqali mustaqil O‘zbekistonimiz taraqqiyotiga hissa qo‘shish, buyuk allomalarimiz ishlarini davom ettirish, ularning fizika sohasiga qo‘shgan hissalaridan g‘urur va iftixortuyg‘usini shakllantirishdan iborat. Nanofizika asoslari fanini mukammal o‘rganishning afzalligi yana shu bilan izohlanadiki, to‘g‘ri qaror qabul qilishda insonlar doimo kerakli va ishonchli nazariy bilimga va ma’lumotga ega bo‘lishi zarur. Agar ular o‘z bilimlariga ega bo‘lmasa, tajriba va xatolaridan kelib chiqqan holda o‘ziga qimmatga tushgan usulni qo‘llashi yoki boshqalarning tajribasi, xatolarini o‘rganishi mumkin. Nanofizika asoslari fanidan olgan bilimlariga murojaat qilsa, ularning muammolarini yechish osonlashadi, belgilangan rejasi aniq bo‘ladi. Nanofizika asoslari fani ma’lum bir obyekt yoki hodisa to‘g‘risida yaxlit tasavvur beruvchi bilimlar tizimi bo‘lish bilan insonlarda oldindan ko‘ra bilish, bashorat qilish, rejalashtirish ko‘nikmalarini hosil qiladi, ko‘p xatolardan asraydi. Soddaroq qilib aytganda, “Nanofizika asoslari” fani dasturi bo‘lajak fizik mutaxassislikni hisobga olgan holda nanotuzilmalardagi fizikaviy jarayonlar va qoidalarni, ularning mexanizm va qonunlarini o‘rganish va bosqichma-bosqich bilimlarni mustahkamlab, chuqurlashtirib borish orqali amalga oshiriladi. Bakalavriat bosqichidagi talabalarga nanofizika asoslarini o‘rgatishdan asosiy maqsad – ularning ilmiy-texnikaviy dunyoqarashini shakllantirish va zamonaviy texnika vositalari bilan tanishish va undan foydalanishga zamin yaratishdan iborat. 1.3. Nanotexnologiyalar va nanomateriallarning paydo bo‘lishi tarixi Ilm-fan taraqqiyotida nanotexnologiya va nanofizika fan sifatida eng yosh yo‘nalishlardan biri hisoblanadi. Uning rivojlanish tarixi haqida aniq birfikr bildirish qiyin. Biroq hozirgi kunda nanotexnologiyalarning bobosi grek faylasufi Demokrit hisoblanadi. U 2400 yil oldin moddaning eng mayda zarrachasini ta’riflash uchun birinchi bo‘lib “atom” so‘zidan foydalangan. Keyinchalik, 1861-yili irlandiyalik Robert Boyl Yer shari suv, o‘t, yer va havodan iborat bo‘lib, ular ham mayda zarrachalardan tashkil topganligini ta’kidlagan. Hozirgi kunda Demokrit va Boyl g‘oyalari fanda qo‘llanib kelinmoqda. Shuningdek, bir necha faylasuf va olimlar ham moddalarning 10 mayda zarrachalardan tashkil topganligi haqida o‘z g‘oyalarini ilgari surishgan. 1883-yili amerikalik ixtirochi Jorj Istmen tomonidan fotoplyonkaning yaratilishi nanotexnologiyada keskin burilishga olib keldi. Uning ixtirosi nanotuzilmali materiallar olish imkoniyatini oshirdi. Shveysariyalik fizik Albert Eynshteyn nanometr birligini ishlatib, 1905-yilda nashr qilingan ishida qand (shakar) molekulasining o‘lchami taxminan 1 nanometrga teng ekanligini nazariy jihatdan ko‘rsatib bergan. 1931-yilda nemis fiziklari Maks Knoll va Ernst Ruskalar birinchi marta nanoobyektlarni o‘rganish mumkin bo‘lgan elektron mikroskop yaratdilar. 1932-yilda esa gollandiyalik professor Frits Sernik optik mikroskopni yaratdi. U bu mikroskop yordamida tirik hujayralarni o‘rganishga harakat qilgan. Hozirda bu mikroskop tibbiyotda keng qo‘llaniladi. Shuningdek, 1939-yili “Siemens” kompaniyasi birinchi marta aniqlash imkoniyati 10 nanometr bo‘lgan elektron mikroskop ishlab chiqarishga erishgan. 1959-yilda amerikalik fizik Richard Feynman Amerika fiziklari hamjamiyatining yillik yig‘ilishida miniatyuralash kelajagini baholay olgan ishlarini e’lon qildi. Nanotexnologiyalarning asosiy holatlari uning “Bir kovakda ming kovak” (“There`s Plenty of room at the Bottom”) deb nomlangan Kaliforniya Texnologiya institutida o‘qigan ma’ruzasida keltirilgan edi. Ma’ruzaning asosiy postulati shundan iborat ediki, fizikaning fundamental qonunlari nuqtayi nazaridan barcha narsalarni to‘g‘ridan-to‘g‘ri atomlardan hosil qilish mumkin. Feynman maxsus qurilmalar yordamida juda kichik o‘lchamli qurilmalar, hatto atom darajasidagi qurilmalarni yaratish mumkinligini aytib o‘tgan. O‘sha vaqtda uning bu so‘zlari fantastikaga o‘xshab ketar edi: ayrim atomlar bilan o‘tkazish mumkin bo‘lgan texnologiyalar hali yo‘q edi (ya’ni, atomni aniqlab olish, uni olib boshqa joyga qo‘yish va boshqalar). Bu sohaga qiziqishni kuchaytirish uchun kim birinchi bo‘lib kitobning bir betini igna uchiga yozib bersa, unga 1000 dollar berishni e’lon qilgan. Biroq qurilmalarni,Keyingi yillarda “nano”, “nanotexnologiya”, “nanomateriallar” kabi atamalar, shu atamalarga bog‘liq qurilmalar yoki yangi yaratilayotgan materiallar fan-texnika yangiliklarida ko‘p ishlatila boshlandi. Xo‘sh, “nano”, “nanotexnologiya”, “nanomateriallar” deb atalayotgan atamalar qayerdan kelib qoldi? Bu atamalar mohiyatan, mazmunan nimani aks ettiradi? Bunday yangiliklarni o‘rganish har qanday kishi uchun qiziqarli hisoblanadi. Hozirgi kunda barcha yoshlar bunday yangiliklardan xabardor bo‘lishga, ularni muntazam o‘rganishga harakat qilishmoqda. Fizika mutaxassisligi bo‘yicha tahsil olayotgan bakalavr, magistrlarni jahon standarti talablari doirasida ta’lim olishlaridagi asosiy omillardan biri shunday fan va texnika yangiliklarini o‘quv jarayoniga tatbiq etish hisoblanadi. Bu muammolarning hal etilishi ularning ilmiy salohiyati rivojlanishida muhim ahamiyatga ega. Shunga bog‘liq holda mazkur bobda nanofizika asoslarining fan sifatida maydonga kelishi, uning fan va texnika rivojlanishidagi ahamiyati, fanning maqsad va vazifalari, nanotexnologiyalar va nanomateriallarning paydo bo‘lishi tarixi, ularning qo‘llanilishi, O‘zbekistonda nanotexnologiyalarning rivojlanishiga oid ma’lumotlar bayon qilinadi. 1.1. Nanofizika asoslari kursining fan sifatida o‘qitilishi, uning fan va texnika rivojlanishidagi ahamiyati Kishilik jamiyati rivojlanishiga nazar tashlasak, insonlar o‘z ehtiyojlarini qondirish uchun turli asbob-uskunalar, texnikalarni yaratishdi. Dastlabki yaratilgan asbob-uskunalar yoki qurilmalar insonlar tomonidan ishlatilgan bo‘lsa, keyinchalik ularni avtomatik boshqarish usullari ishlab chiqildi. Bu fan-texnika rivojlanishiga olib keldi. XXI asrga kelib fan-texnikada shunday katta yutuqlarga erishildiki, bu insonlar uchun zarur bo‘lgan yangi ehtiyojlar paydo bo‘lishiga olib keldi. Ehtiyojlarni qondirishda, avvalo, xomashyo ta’minoti va unga sarflanadigan 6 mablag‘lar, bu xomashyo asosida yaratilgan asbob-uskunalarning o‘ta aniqlik bilan ishlashi davr talabiga aylandi. Hozirgi kunda bunday qurilmalar qatoriga sensorli telefonlar, kompyuterlar yoki boshqa turdagi qurilmalarni kiritishimiz mumkin. Yaqinda ingliz olimlari chumolilarning hayoti va yashash sharoitini o‘rganish uchun maxsus nanoo‘lchamdagi video yozish qurilmasini yaratishdi. Dastlabki tadqiqot natijalariga ko‘ra, ikki qo‘shni uyada yashaydigan chumolilar qo‘shni bo‘lishiga qaramay, hech qachon bir-birlari bilan aloqa qilmasligi aniqlangan. Chumolining bosh o‘lchamini hamda unga o‘rnatilgan videoyozuv qurilmasining o‘lchamini tasavvur qilib ko‘ring. Bu juda mitti qurilma ekanligini anglash qiyin emas. “Nano” atamasi o‘lchamga bog‘liq bo‘lgan kattalik hisoblanadi. Har qanday qurilma yoki uni yaratish uchun qo‘llaniladigan xomashyo ma’lum bir kattalik yoki o‘lcham bilan baholanadi (1.1-rasm). Masalan, geometrik o‘lchami nuqtayi nazaridan qarasak, ularni katta yoki kichik deb atashimiz mumkin. O‘lcham metr, mikrometr, nanometr va boshqa birliklarda ifodalanadi. Metrik o‘lchamdagi kristall yoki moddalar kichik mikrometrik kristallcha yoki moddalardan iborat bo‘lsa, mikrometrik o‘lchamdagi kristallcha kichik zarracha atom yoki molekulalardan tashkil topgan nanometrik kristallcha yoki moddalardan iborat. Elektron manbalarda keltirilishicha, «nano» 1960-yildan muomalaga kiritilgan bo‘lib, yunoncha «mitti» ma’nosini bildiradi. Boshqacha aytganda, nano qo‘shimchasi metrning milliarddan (10-9) bir bo‘lagini anglatadi. Oldiniga nanometr, nanosekund, aniqrog‘i, birliklarning eng kichiklarini aks ettirishga xizmat qilgan «mitti» so‘zi asta-sekinlik bilan “bo‘linmas zarralar”, ya’ni, atomlar ustida 1.1-rasm. tadqiqot olib boruvchi sohalarda 7 keng qo‘llanila boshlandi. Bu sohada izlanishlar ancha oldindan olib borilganiga qaramay, “nano” qo‘shimchasi ilk bor 1974- yili texnologiya atamasi bilan birga qo‘llaniladi. Bu esa, o‘z navbatida, ilg‘or texnologiyalarning yangi yo‘nalishini belgilab berdi. Katta o‘lchamli qurilma yoki asbob-uskunalarni ko‘z bilan ko‘rish, ularning ishlashi jarayonida yuz beradigan fizik jarayonlarni tahlil qilish mumkin. Biroq nanometrik o‘lchamdagi qurilmani nafaqat ko‘z bilan ko‘rib, balki ularda yuz beradigan fizik jarayonlarni tasavvur qilib bo‘lmaydi. Bundan tashqari, nanoo‘lchamli qurilmalarni yaratish juda murakkab texnologik jarayonlardan iborat. Ular yordamida olingan nanotuzilmalar bir necha atom yoki molekulalardan tashkil topgan bo‘lishi mumkin. Bu ularda yuz beradigan fizik jarayonlarni tahlil qilish imkoniyatini chegaralaydi. Hozirgi kunda bu muammolarni hal qilish uchun nanofizika fan sifatida maydonga keldi. Bo‘lajak fizik nano o‘lchamdagi qurilmalar yoki nanomateriallar olishda ishtirok etishi, pedagog sifatida yoshlarga ular haqida ma’lumotlar berishiga to‘g‘ri keladi. Shuning uchun fizik bakalavr hamda magustrlarga “Nanofizika asoslari” fanini o‘qitish davr talabi hisoblanadi.
Foydalangan adabiyotlar
Google play dasturi orqali tuzildi
|
