Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι οι φοιτητές να κατανοήσουν σημαντικές δομικές ιδιότητες των υλικών στη μικροκλίμακα και τη νανοκλίμακα, και να αντιληφθούν πως αυτές οι ιδιότητες επηρεάζουν τη μακροσκοπική συμπεριφορά. Οι φοιτητές εξοικειώνονται με βασικές έννοιες που αφορούν την συγκρότηση και την περιγραφή των δομών και των ατελειών των προηγμένων υλικών και γνωρίζουν σημαντικές δομές στοιχείων και ενώσεων υλικών τεχνολογικής σημασίας. Επίσης αποκτούν εισαγωγική γνώση στις τεχνικές μελέτης και ανάλυσης της ύλης με μεθόδους Μικροσκοπίας, ιδιαίτερα στις τεχνικές της Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας που είναι σήμερα απαραίτητες για την κατανόηση των δομικών ιδιοτήτων και της στοιχειομετρίας των υλικών μέχρι τη νανοκλίμακα και την ατομική κλίμακα.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Παράγοντες που καθορίζουν την κρυσταλλική δομή, Δεσμοί, Ενέργεια σύνδεσης, Σταθερά Madelung, Κανόνες Pauling, Συμπαγής συσσωμάτωση, Διάκενες θέσεις.
Xαρακτηριστικές κρυσταλλικές δομές υλικών τεχνολογίας (μέταλλα, κεραμικά), Πολυμορφισμός, Πολυτυπισμός, Στερεά διαλύματα, Τάξη-αταξία, Πολυκρυσταλλικά υλικά, Νανοκρυσταλλικά υλικά, Ατέλειες δομής (σημειακές, γραμμικές, εκτεταμένες και τριών διαστάσεων), Άμορφα και πολυμερικά υλικά, Ημικρύσταλλοι.
Κρυσταλλική συμμετρία και αρχές, Διεργασίες και ομάδες συμμετρίας, Παραλλαγές, Ολοεδρία, Σύμμορφες και μη σύμμορφες ομάδες, Κεντροσυμμετρικοί και μη κεντροσυμμετρικοί κρύσταλλοι.
Ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης: Αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων-ύλης, Βασικοί τρόποι λειτουργίας. Περίθλαση ηλεκτρονίων. Απεικόνιση ατελειών δομής & διεπιφανειών. Νανοσκοπία και ηλεκτρονική μικροσκοπία ατομικής ανάλυσης. Ηλεκτρονική μικροσκοπία σαρωτικής-διέλευσης. Φασματοσκοπικές τεχνικές. Εφαρμογές.
Μικροσκοπίες σάρωσης επιφανειών: Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, σαρωτική μικροσκοπία σήραγγας & ατομικών δυνάμεων. Εφαρμογές.