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固体物理と量子化学

最近、電気工学出の私が、慣れない化学の勉強をし始めました。量子化学がとっつきやすそうだったので、幾つか本を買って勉強してます。そこで気がついたことを書いてみようというのが、今日のテーマです。

ナノテクノロジーとは、ナノ(1/1000000000m)という途方に暮れそうな微小領域を制御して、そこで新たに発現する物性をテクノロジーに生かそうという分野のことをいうが、その手法には大きく分けて2つあるのは言うまでもないかもしれないが、ここでご紹介しておく。

【ナノテクを大きく分けると・・・】
1.トップダウン
大きいところからどんどん小さくしてナノ領域までもっていくやり方
2.ボトムアップ
ナノ領域の小さいところからだんだん積み上げるやり方

と、いうことになりそうだ。
一方、このナノテクってやつは、物理・化学・バイオ・医療・電子工学、、、といろいろな分野に利用されているのだけれど、その分野によって、理解の仕方というか勉強の仕方が違うのはご存知でしょうか?
例えば、化学分野と物理分野では下に示すように、大学の学部課程において習う科目によって、捕らえ方が違うように思うのは私だけだろうか?って、最近、物理系出身の私が化学分野の勉強をし始めて思ったのですが、下記のような違いがあることがわかってきました。

【化学系分野と物理系分野の物性理解の違い】
<化学の分野:量子化学>
化学の基礎における物質の理解:ミクロ(小)⇒マクロ(大)
電子状態の波動関数とそれに付随するエネルギー固有値で記述

・原子
・2原子分子
・3原子分子以上の多原子分子へと拡張(分子軌道法)
・HOMO-LUMO準位の理解

※ボトムアップの考え方(原子→多原子分子)

<物理の分野:固体物理>
電子工学における物性の理解:マクロ(大)→ミクロ(小)

・自由空間に存在する電子
・無限に広がる結晶格子が形成する周期的ポテンシャル
・バンドギャップの理解

※トップダウンの考え方(無限空間→有限空間)

しかも、エレクトロニクスの分野ではナノ領域の加工技術を駆使してナノ領域で発現する物性をエレクトロニクスに生かそうという方向が多い気がします。例えば、単電子コンピュータとか?
それに対し、化学・バイオの分野では、ナノ領域を作る技術を使って、何か新しい分析法を探そうみたいな方法が多いような。。。。例えば、DNAチップとか?

いやいや、そうでもないかな。。。だんだん分からなくなってきました。いずれにせよ、ナノテクってひっくるめて言ってますが、あらゆる分野の研究者が一同に集って議論する場(研究室)があるといいですね。

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| 研究日誌 | 12:15 | comments(2) | trackbacks(0) | TOP↑

COMMENT

ナノテクシンポジウム
わー、すゴーい、ブログがー、充実ー!

昨今、あちこちでナノテクシンポジウムが行われるのですが。
まさに異分野交流まっさかり、物理も化学も生物も数学も実験も理論も基礎も応用も、ということでかなり面白くなっておりますよ~♪

| sachi | 2005/12/13 22:37 | URL | ≫ EDIT

確かにナノテク分野は学際的にはなってきてますね。でも、実際に研究の場(研究室など)に異分野の研究者が毎日議論する場ってのができるところはまだ少ないようです。これからですかね。

| >sachiさんへ | 2005/12/15 21:10 | URL | ≫ EDIT















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