Ανάπτυξη, Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Υλικών Νανοτεχνολογίας

Tίτλος του μαθήματος

Ανάπτυξη, Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Υλικών Νανοτεχνολογίας

Κωδικός αριθμός μαθήματος

MPΗ102

Τύπος του μαθήματος

Υποχρεωτικό

Επίπεδο του μαθήματος

Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)

Έτος σπουδών

Πρώτο

Εξάμηνο

Πρώτο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

9

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Α. Βραδής Αν. Καθηγητής, Γ. Πρίφτης, Καθηγητής και Χρ. Τοπρακσίογλου Καθηγητής,

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει ενημερωθεί για την θεωρία και πρακτική της ανάπτυξης υλικών νανομετρικών διαστάσεων, συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών εναπόθεσης λεπτών υμενίων, της ΜΒΕ, της νανολιθογραφίας, των τεχνικών πολυμερισμού, των μεθόδων σύνθεσης και ανάπτυξης πολυμερικών νανοϋλικών καθώς και μεταλλικών και διηλεκτρικών νανοσωματιδίων. Θα ενημερωθεί επίσης για τον δομικό χαρακτηρισμό των υλικών αυτών με τεχνικές σκέδασης σε μικρές γωνίες, καθώς και ανάκλασης με ακτίνες X και νετρόνια.

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει θεωρητική κατανόηση των βασικών μεθόδων σύνθεσης, ανάπτυξης και χαρακτηρισμού υλικών της νανοκλίμακας. Θα έχει επίσης αναπτύξει την ικανότητα να ερμηνεύει φάσματα σκέδασης σε μικρές γωνίες με ακτίνες X και νετρόνια.

Προαπαιτήσεις

Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν καλή γνώση της Φυσικής Στερεάς Κατάστασης καθώς και γενικές γνώσεις Στατιστικής Μηχανικής, Κβαντομηχανικής και Βασικής Χημείας.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

Υλικά χρησιμοποιούμενα στη νανοτεχνολογία. Θερμοδυναμική ισορροπία. Θερμοδυναμικοί νόμοι. Θερμοδυναμικά δυναμικά. Ισορροπία φάσεων και διαγράμματα φάσεων. Συστήματα ενός, δύο και τριών συστατικών.

Τεχνικές εναπόθεσης λεπτών υμενίων. ΜΒΕ. Νανολιθογραφία. Μοριακή αυτό-οργάνωση. Αυτό-οργανούμενα μονομοριακά στρώματα. Τεχνικές και μηχανισμοί πολυμερισμού. Μέθοδοι ανάπτυξης πολυμερών σε διεπιφάνειες. Σύνθεση και σταθεροποίηση μεταλλικών και διηλεκτρικών νανοσωματιδίων. Φουλλερένια και νανοσωλήνες άνθρακος. Βασική θεωρία των μεθόδων σκέδασης και ανάκλασης ακτινών X και νετρονίων και της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, J.M.G. Cowie, Blackie Academic and Professional, London (1991).

Small-Angle X-ray Scattering’, O. Glatter and O. Kratky, Academic Press, London (1982)

‘Polymers and Neutron Scattering’ J.S. Higgins and H.C. Benoit, Oxford University Press, Oxford (1996).

”Fundamentals of crystal growth I “, F. Rosenberger, Solid-State Sciences 5, Springer-Verlag Berlin (1979).

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παρακολούθηση διαλέξεων και παρουσίαση σχετικών θεμάτων.

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

Γραπτές εξετάσεις, παράδοση και παρουσίαση εργασίας (project) σχετικής με το περιεχόμενο του μαθήματος.

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.

Tίτλος του μαθήματος	Ανάπτυξη, Σύνθεση και Χαρακτηρισμός Υλικών Νανοτεχνολογίας
Κωδικός αριθμός μαθήματος	MPΗ102
Τύπος του μαθήματος	Υποχρεωτικό
Επίπεδο του μαθήματος	Μεταπτυχιακό (ΜΔΕ)
Έτος σπουδών	Πρώτο
Εξάμηνο	Πρώτο
Πιστωτικές μονάδες ECTS	9
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων	Α. Βραδής Αν. Καθηγητής, Γ. Πρίφτης, Καθηγητής και Χρ. Τοπρακσίογλου Καθηγητής,
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει ενημερωθεί για την θεωρία και πρακτική της ανάπτυξης υλικών νανομετρικών διαστάσεων, συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών εναπόθεσης λεπτών υμενίων, της ΜΒΕ, της νανολιθογραφίας, των τεχνικών πολυμερισμού, των μεθόδων σύνθεσης και ανάπτυξης πολυμερικών νανοϋλικών καθώς και μεταλλικών και διηλεκτρικών νανοσωματιδίων. Θα ενημερωθεί επίσης για τον δομικό χαρακτηρισμό των υλικών αυτών με τεχνικές σκέδασης σε μικρές γωνίες, καθώς και ανάκλασης με ακτίνες X και νετρόνια.
Δεξιότητες	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει θεωρητική κατανόηση των βασικών μεθόδων σύνθεσης, ανάπτυξης και χαρακτηρισμού υλικών της νανοκλίμακας. Θα έχει επίσης αναπτύξει την ικανότητα να ερμηνεύει φάσματα σκέδασης σε μικρές γωνίες με ακτίνες X και νετρόνια.
Προαπαιτήσεις	Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν καλή γνώση της Φυσικής Στερεάς Κατάστασης καθώς και γενικές γνώσεις Στατιστικής Μηχανικής, Κβαντομηχανικής και Βασικής Χημείας.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος	Υλικά χρησιμοποιούμενα στη νανοτεχνολογία. Θερμοδυναμική ισορροπία. Θερμοδυναμικοί νόμοι. Θερμοδυναμικά δυναμικά. Ισορροπία φάσεων και διαγράμματα φάσεων. Συστήματα ενός, δύο και τριών συστατικών. Τεχνικές εναπόθεσης λεπτών υμενίων. ΜΒΕ. Νανολιθογραφία. Μοριακή αυτό-οργάνωση. Αυτό-οργανούμενα μονομοριακά στρώματα. Τεχνικές και μηχανισμοί πολυμερισμού. Μέθοδοι ανάπτυξης πολυμερών σε διεπιφάνειες. Σύνθεση και σταθεροποίηση μεταλλικών και διηλεκτρικών νανοσωματιδίων. Φουλλερένια και νανοσωλήνες άνθρακος. Βασική θεωρία των μεθόδων σκέδασης και ανάκλασης ακτινών X και νετρονίων και της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη	Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials, J.M.G. Cowie, Blackie Academic and Professional, London (1991). Small-Angle X-ray Scattering’, O. Glatter and O. Kratky, Academic Press, London (1982) ‘Polymers and Neutron Scattering’ J.S. Higgins and H.C. Benoit, Oxford University Press, Oxford (1996). ”Fundamentals of crystal growth I “, F. Rosenberger, Solid-State Sciences 5, Springer-Verlag Berlin (1979).
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι	Παρακολούθηση διαλέξεων και παρουσίαση σχετικών θεμάτων.
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης	Γραπτές εξετάσεις, παράδοση και παρουσίαση εργασίας (project) σχετικής με το περιεχόμενο του μαθήματος.
Γλώσσα διδασκαλίας	Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.