Wykład "Wstęp do nauki o materiałach i nanotechnologii"
Celem wykładu jest zapoznanie studentów z podstawami teorii budowy materii, a w szczególności zwięzłe przedstawienie atrakcyjnych przykładów ze współczesnej inżynierii materiałowej, takich jak: inżynieria nanomateriałów i materiałów cienkowarstwowych, inżynieria nowoczesnych półprzewodników i materiałów dla optoelektroniki, inżynieria układów polimerowych, fullerenów, czy zaawansowanych materiałów dla biologii i medycyny.
Wykład jest przeznaczony dla studentów I roku specjalności Zaawansowane Materiały i Nanotechnologie
Pierwszy wykład: 26 luty, g. 10:15, sala A-1-03
Wykład 1 - Podstawowe pojęcia nauki o materiałach
Zagadnienia: Czym zajmuje się nauka o materiałach?, podstawowe pojęcia, co to jest powierzchnia?
Wykład 2 i 3 - Wiązania atomowe
Zagadnienia: Struktura elektronowa atomów, pojęcie elektroujemności, rodzaje wiązań.
Wykład 4 - Struktura materiałów jednoskładnikowych
Zagadnienia: Co to jest sieć krystaliczna? Rodzaje sieci krystalicznych złożonych z identycznych atomów, liczba koordynacyjna, współczynnik upakowania, kierunki krystalograficzne, wskaźniki Millera, monokryształy a polikryształy.
Wykład 5 - Struktura materiałów wieloskładnikowych
Zagadnienia: Rodzaje sieci krystalicznych złożonych z różnych atomów, opis struktury powierzchni (notacja macierzowa, notacja Woodsa).
Wykład 6 - Mikroskopie bliskich oddziaływań
Zagadnienia: Zjawisko tunelowe, mikroskop polowy, skaningowa mikroskopia tunelowa, mikroskopia sił polowych.
Wykład 7 - Defekty
Zagadnienia: Rodzaje defektów (punktowe, liniowe, powierzchniowe), metody wizualizacji defektów.
Wykład 8 - Metody obrazowania defektów, oddziaływanie elektronów z materią
Zagadnienia: Mikroskopia elektronowa, emisja elektronów.
Wykład 9 - Oddziaływanie jonów z materią
Zagadnienia: Rozpraszanie jonów, rozpylanie, implantacja jonowa, litografia jonowa.
Wykład 10 - Dyfuzja, adsorpcja i desorpcja (wykład się nie odbył)
Zagadnienia: Rodzaje dyfuzji, prawa dyfuzji, wykorzystanie procesu dyfuzji, adsorpcja fizyczna i chemiczna, desorpcja, izotermy Langmuira, dyfuzja po powierzchni.
Wykład 11 - Metody wytwarzania cienkich warstw
Zagadnienia:Elektroliza, depozycja z chemicznych par (CVD), epitaksja z wiązki molekularnej (MBE), rozpylanie, samorganizacja (warstwy SAM, warstwy Langmuir-Blodgett).
Wykład 12 - MEMS (Micro- Electro- Mechanical Systems)
Zagadnienia: Co to są układy MEMS? Właściwości i sposoby wytwarzania układów MEMS, przykładowe zastosowania.
Wykład 13 - Nowoczesne materiały oparte o węgiel, nanotechnologie
Zagadnienia: Fullereny i nanorurki węglowe, definicja, metody "bottom-up" i "top-down", sposoby manipulacji pojedynczymi atomami, mechanika molekularna, kwantowanie przewodnictwa, elektronika kwantowa.
Wykład 14 - Polimery
Zagadnienia: Termiczne własności materii, rodzaje polimerów, metody syntezy, właściwości.
Wykład 15 - Ceramiki
Zagadnienia: Rodzaje i sposoby wytwarzania, przykładowe zastosowania.
Nadobowiązkowe:
Wykład 16 - Materiały inteligentne
Zagadnienia: Rodzaje i sposoby wytwarzania, przykładowe zastosowania.
Wykład 17 - Metody badania struktury krystalicznej
Zagadnienia: Metody rentgenowskie, dyfrakcja nisko- i wysokoenergetycznych elektronów (LEED, RHEED).
Życzę powodzenia,
Zbigniew Postawa