1. 
   Введение в современное инженерное материаловедение. Цели и задачи материаловедения. Классификация материалов, сведения об объектах и методах изучения тепловых, электрических, магнитных и оптических свойств. Краткий обзор развития современных представлений о материалах, основные этапы развития материаловедения, роль и место современного материаловедения среди других наук.
   
2. 
   Аморфные материалы. Общие сведения об аморфных материалах. Методы получения аморфных материалов.
   

3. 
   Структура материалов. Понятия: компонент, фаза, структурная составляющая. Микро- и макроанализ. Понятие о физических методах исследования материалов.
   
4. 
   Дефекты структуры. Дефекты кристаллического строения. Виды дефектов, их классификация, влияние на свойства. Точечные дефекты. Виды точечных дефектов, миграция точечных дефектов как основной механизм диффузии. Линейные дефекты. Основные типы дислокаций. Вектор Бюргерса. Поверхностные дефекты. Строение границ зерен.
   
5. 
   Формирование структуры материалов при кристаллизации. Термодинамические основы, механизм и кинетика кристаллизации металлов. Параметры кристаллизации: число центров кристаллизации, скорость роста центров. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения (скорости охлаждения) и их влияние на размер зерен и свойства материалов. Фазы и структуры в металлических сплавах (твердые растворы, химические соединения, промежуточные фазы, смеси) и условия их образования.
   
6. 
   Диаграмма фазовых равновесий. Термодинамические условия равновесия в двухкомпонентных сплавах. Зависимость энергии Гиббса от состояния сплава. Диаграммы фазового равновесия для случаев полной и неполной растворимости компонентов друг в друге, образования эвтектики при ограниченной растворимости компонентов, перитектической кристаллизации и наличия полиморфных превращений.
   
7. 
   Металлы. Черные металлы. Чугун: свойства и назначение чугунов, классификация чугунов. Стали: классификация сталей по назначению, качеству, структуре. Двойные фазовые диаграммы. Конструкционные стали. Жаропрочные стали. Стали перлитного, мартенситного и мартенситно-ферритного классов.
   
8. 
   Сплавы металлов. Инструментальные стали и сплавы. Цветные металлы и сплавы: Алюминий и его сплавы; медь и ее сплавы. Области применения металлов.
   
9. 
   Керамика: Получение и состав керамических материалов, их преимущества и недостатки. Способы борьбы с хрупкостью. Области использования керамических материалов.
   
10. 
    Стекла: Неорганические стекла, их виды и термическая обработка, области применения. Органические стекла, их преимущества и недостатки. Области использования.
    
11. 
    Полимеры. Классификация полимерных материалов. Термопластичные полимеры, их физическое состояние в зависимости от температуры. Общая характеристика, их разновидности и свойства, области применения. Влияние внешних факторов (температуры, среды и т.д.) на характеристики термопластичных полимеров. Термореактивные полимеры, их характеристики. Пластмассы, их составы, свойства. Наполнители, ингибиторы в пластмассах. Их влияние на свойства пластмасс. Методы получения полимерных материалов.
    
12. 
    Полупроводники. Общие сведения о полупроводниках. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Доноры и акцепторы. Основные электрофизические характеристики полупроводниковых материалов. Элементарные полупроводники и полупроводниковые химические соединения. Германий и кремний, их свойства и применение. Полупроводниковые структуры.
    
13. 
    Композиты. Принципы получения композиционных материалов. Требования к матрицам и упрочнителям. Типы упрочнителей: дисперсные частицы, волокна, листовые упрочнители. Взаимодействие между матрицей и упрочнителями в композиционных материалах. Композиционные материалы с металлическими и полимерными матрицами. Их преимущества и недостатки. Методы получения основных видов композиционных материалов: стеклопластиков, углепластиков и других.
    
14. 
    Механические свойства. Напряжения и деформация. Упругая деформация. Пластическая деформация. Свойства, определяемые при статическом растяжении. Ударная вязкость. Работа зарождения и распространения трещин. Свойства, определяемые при циклических нагрузках.
    
15. 
    Методы оценки механической прочности. Методы определения твердости. Свойства, определяемые при динамических испытаниях. Влияние остаточных напряжений на свойства металлов и сплавов. Пути повышения прочности материалов.
    
16. 
    Электрические свойства: теория проводимости; проводники, изоляторы, сверхпроводники.
    
17. 
    Оптические свойства: Прозрачные и непрозрачные материалы. Цвет. Люминесценция. Оптические волокна и современные оптические устройства. Лазеры.
    
18. 
    Магнитные свойства: Магнитные материалы. Общие сведения о ферромагнетиках. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы и требования, предъявляемые к ним. Пара и диамагнетики.
    
19. 
    Современные методы исследования материалов. Оптическая микроскопия. Сканирующая электронная микроскопия. Сканирующая зондовая микроскопия.
    
20. 
    Полупроводниковые приборы: Светоизлучающие полупроводниковые диоды. Полупроводниковые лазеры.
    
21. 
    Технология получения наноматериалов: Технологии получения нанокристаллических материалов и наносистем, особенности их структуры и свойств.
    

1. 
   Что такое нанотехнология. Как возникла нанотехнология. Развитие нанотехнологий. Приоритетные направления нанотехнологии.
   
2. 
   Разновидности наноматериалов: консолидированные наноматериалы, нанополупроводники, нанополимеры, нанобиоматериалы, фуллерены и тубулярные наноструктуры, катализаторы, нанопористые материалы и супрамолекулярные структуры.
   
3. 
   Квантовые ямы, проволоки и точки. Наночастицы (нанопорошки).
   
4. 
   Создание нанообъектов по принципам «сверху – вниз» и «снизу – вверх».
   
5. 
   Наноструктурирование под действием давления со сдвигом.
   
6. 
   Наноструктурирование путем кристаллизации аморфных структур.
   
7. 
   Компактирование (консолидация) нанокластеров. Порошковые технологии для создания наноматериалов.
   
8. 
   Создание наноматериалов: конденсационный метод (метод Глейтера), высокоэнергетическое измельчение.
   
9. 
   Создание наноматериалов: механохимический синтез, плазмохимический синтез.
   
10. 
    Создание наноматериалов: синтез в условиях ультразвукового воздействия.
    
11. 
    Создание наноматериалов: электрический взрыв проволочек, Методы консолидации, электроразрядное спекание.
    
12. 
    Создание наноматериалов: интенсивная пластическая деформация (кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование).
    
13. 
    Создание наноматериалов: контролируемая кристаллизация из аморфного состояния.
    
14. 
    Технология наноструктурированных пленок и покрытий: термическое испарение, ионное осаждение, осаждение из газовой фазы, импульсное электроосаждение, газотермическое напыление, термическое разложение.
    
15. 
    Основы нанотехнологии полупроводниковых материалов. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Технология получения полупроводниковых квантовых точек.
    
16. 
    Механизмы роста нанопленок по Фольмеру-Веберу, Франку-Ван дер Мерве, Крастанову-Странскому.
    
17. 
    Методы CVD и PCVD.
    
18. 
    Основы технологии полимерных, пористых, трубчатых и биологических наноматериалов. Гибридные и супрамолекулярные материалы.
    
19. 
    Основные методы создания наноструктур: электронолитография и наноимпринтинг, локальня эпитаксия и эпитаксия поверхностно напряженных структур, самоформирование и синтез в матрицах (темплатный синтез), зондовые методы литографии.
    
20. 
    Метод локального зондового окисления. Физико-химические основы метода локального зондового окисления.
    

1. 
   Полупроводники. Особенности электронных свойств. Основные этапы развития физики полупроводников. Основные полупроводниковые материалы
   
2. 
   Механизм электропроводности собственных и примесных полупроводников. Модельные представления
   
3. 
   Энергетический спектр электрона в твердом теле. Заполнение зон электронами. Уравнение Шредингера для кристалла.
   
4. 
   Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Концентрация электронов и дырок в собственном и примесном полупроводниках
   
5. 
   Диффузия и дрейф неравновесных носителей заряда. Уравнение непрерывности. Подвижность носителей заряда.
   
6. 
   Диффузия и дрейф носителей заряда в примесном и собственном полупроводниках. Соотношение Эйнштейна.
   
7. 
   Контактные явления в полупроводниках. Термоэлектронная эмиссия и работа выхода. Контакт полупроводника с металлом
   
8. 
   Выпрямление на контакте металл – полупроводник. Диффузионная теория
   
9. 
   Выпрямления. Контакт электронного и дырочного полупроводников. Р-n переход в равновесии.
   
10. 
    Выпрямление на р-n переходе. Теория тонкого р-n перехода
    
11. 
    Явления переноса в сильных электрических полях. Туннельный эффект и электростатическая ионизация.
    
12. 
    Термоэлектрические явления. Эффект Зеебека
    
13. 
    Гальваномагнитные явления. Эффект Холла в полупроводниках.
    
14. 
    Оптические свойства полупроводников. Спектры отражения и поглощения. Механизмы поглощения света
    
15. 
    Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Фотопроводимость. Кривые релаксации фотопроводимости
    
16. 
    Явление аномальной фотопроводимости
    
17. 
    Фотогальванические явления в полупроводниках. ЭДС Дембера и вентильная фотоэдс.
    
18. 
    Влияние электрического и магнитного полей на оптическое поглощение в полупроводниках.
    
19. 
    Эффективная масса носителей заряда. Зонная структура некоторых полупроводников
    
20. 
    Уравнение вольт-амперной характеристики идеального р-n перехода
    

Дисциплина «Современное материаловедение»

Основная литература:

1.Коробова Н.Е., Сарсембинов Ш.Ш. “Introduction to the material science” (Введение в материаловедение)/ N. Korobova, Sh. Sarsembinov. – Алматы: Казак университетi, 2006. – 325c.

Дополнительная литература:

1. Modern Physical Metallurgy and Materials Engineering, /Ed. R. E. Smallman, R J Bishop.- 1999.

2. Smallman R.E., Ngan A.H.W. «Physical Metallurgy and Advanced Materials», http://www.twirpx.com/file/432338/

3. http://swiat-zaproszen.pl/materials-science&page=2

4. Barett C.R., Nix W.D., Tetelman A. S. “ The principles of engineering materials”, 1998.

Дисциплина «Основы нанотехнологий»

Основная литература:

1. 
   Кобояси Н. Введение в нанотехнологию. М.: БИНОМ. 2005, -134 с.
   
2. 
   Головин Ю.И. Введение в нанотехнологию. М.: Машиностроение. 2007, -496 с.
   
3. 
   Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига, 2006, -592 с. (Синергетика: от прошлого к будущему).
   
4. 
   Пул-мл. Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии, (Мир материалов и технологий). М.: Техносфера, 2006, -336 с.
   
5. 
   Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. М.: «Академия», 2005, -192 с.
   
6. 
   Миронов В. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М.: «Техносфера», 2005, 144 с.
   
7. 
   Сб. под ред. Мальцева П.П. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника. Мир материалов и технологий. М.: Техносфера, 2006, -152 с.
   

1. 
   Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике, (Мир электроники). М.: Техносфера, 2006, -160 с.
   
2. 
   Сборник под ред. Мальцева П.П. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника, (Мир материалов и технологий. Мировые достижения за 2005 год). М.: Техносфера, 2006, -152 с.
   
3. 
   Под ред. Чаплыгина Ю.А. Нанотехнологии в электронике. М.: Техносфера, 2005, -448с.
   
4. 
   Андриевский Р.А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы // Российский химический журнал. - 2002. - Т. 46. - № 5. - С. 50-56.
   
5. 
   Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / Под ред. М. Роко, Р.С. Вильямса, П. Аливисатоса; Пер. С англ. под ред. Р.А. Андриевского. -М.: Мир, 2002. - 292 с.
   
6. 
   Фейнман Р. Внизу полным полно места: приглашение в новый мир физики // Химия и жизнь. 2002. № 12. - С. 20-26.
   
7. 
   Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века / Пер. с англ. под ред. Л.А.Чернозатонского. М.: Техносфера, 2003. - 336 с.
   
8. 
   Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия, 2000, -672 с.
   
9. 
   Сарсембинов Ш.Ш., Приходько О.Ю., Максимова С.Я. Физические основы модификации электронных свойств некристаллических полупроводников. Гл. Х. Модификация электронных свойств пленок аморфного алмазоподобного углерода. Алматы: Казак университетi, 2005, -341 с.
   

Основная литература:

1. Грюндман М. Физика полупроводников. – М.: Издат. дом Интеллект, 2009.

2. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников, изд. 3-е. – Новосибирск, 2008. -624 с.

3. ПитерЮ., Кардона М. Основы физики полупроводников. – М.: ФизМатЛит, 2002. - 560 с.

4. Шалимова К.В. Физика полупроводников - М.: Энергоиздат, 1985. – 392 с.

5. Сарсембинов Ш.Ш., Приходько О.Ю., Максимова С.Я. Физические основы модификации электронных свойств некристаллических полупроводников. – Из-во «Қазақ университеті» , 2005. - 341 с.

6. Donald A.Neamen. Semiconductor Physics and devices: Basic Principles. – USA: McGraw-Hill Company, 2003. – 652 p.

7. Peter Y.Yu, Manuel Cardona. Fundamentals of Semiconductors: Physics and Material Properties, 4^th Edition, Springer, 2010. - 775 p.

8. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников О.Г. Физика полупроводников, изд. 3-е.- М.:Наука, 1990.

Дополнительная литература:

1. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах - М.: Мир, 1980 (2-е издание в двух томах).