Nanophysik und Nanotechnologie

Physik und Technologie auf der Ebene nanoskalierter Systeme haben mit Beginn des neuen Jahrtausends zentrale Bedeutung sowohl für zukunftsorientierte Technologien als auch für die Grundlagenforschung in den exakten Naturwissenschaften erlangt. Auf einer Größenskala, die im Bereich abzählbar vieler Atome liegt, verschwimmen die Grenzen zwischen Physik, Chemie und Biologie. So können aus Chemie und Biologie wohlbekannte Phänomene wie die Selbstorganisation kleiner Strukturen helfen, neue physikalische Ideen umzusetzen. Im Gegenzug ermöglichen es neue physikalische Methoden, grundlegende biologische Phänomene verstehen zu lernen. Zahlreiche Übungsaufgaben helfen dem Leser den Stoff zu vertiefen und zu festigen.

Vorwort.- 1 Mesoskopische und mikroskopische Physik.- 2 Vom Atom zum Festkörper.- 2.1 Morphologie.- 2.2 Elektronische Struktur und optische Eigenschaften.- 3 Erzeugung und Manipulation von Nanostrukturen.- 3.1 Top-down-Methoden.- 3.2 Bottom-up-Methoden.- 4 Charakterisierung von Nanostrukturen.- 4.1 Optische Mikroskopie.- 4.2 Rastermikroskopien.- 4.3 Lineare und nicht lineare Spektroskopie.- 4.4 Beugungsmethoden.- 4.5 Emissionsmethoden.- 5 Nano-Architektur.- 5.1 Schichtsysteme.- 5.2 Kolloidale Lösungen und Kristalle.- 5.3 Gitter aus Licht.- 5.4 Coulomb-Kristalle.- 6 Anwendungen.- 6.1 Optik.- 6.2 Elektronik.- 6.3 Quantencomputer.- 6.4 Biologie.- 6.5 Molekulare Nanostrukturen.- 6.6 Mikro- und Nanomechanik.