PřF:C9135 Pokročilé studium materiálů - Informace o předmětu
C9135 Pokročilé fyzikálně-chemické metody studia materiálů
Přírodovědecká fakultajaro 2022
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. RNDr. Pavel Brož, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D. (přednášející) - Garance
- doc. RNDr. Pavel Brož, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Fyzikální chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
- Fyzikální chemie (program PřF, D-CH4)
- Materiálová chemie (angl.) (program PřF, D-CH4)
- Materiálová chemie (program PřF, D-CH4)
- Cíle předmětu
- Cílem kurzu je poskytnout přehled o pokročilých metodách používaných pro studium materiálů a o nejnovějších přístupech v oblasti materiálového výzkumu. Posluchač bude mít znalost o moderních experimentálních postupech získávání informací o zkoumaném materiálu a o metodách teoretického popisu vlastností a chování materiálu.
- Výstupy z učení
- Student bude po absolvování předmětu schopen:
- orientovat se v moderních experimentálních metodách používaných pro studium materiálů
- aplikovat metody teoretického popisu strukturních a fyzikálně chemických vlastností materiálů
- navrhnout vhodné postupy pro výzkum materiálů
- použít získané informace pro charakterizaci materiálu a posoudit jeho aplikační potenciál - Osnova
- 1. Úvod: Druhy materiálů. Experimentální a teoretické studium materiálů.
- 2. Krystalografie. Krystalová struktura materiálu a její popis, symetrie, uspořádanost, typy fází.
- 3. Termodynamický popis soustav. Fázové diagramy. Metoda CALPHAD pro výpočet termodynamických vlastností a fázových diagramů. Souvislosti mezi krystalovou strukturou a termodynamikou.
- 4. Metody experimentální termodynamiky a fázové analýzy. Definice, rozdělení, příklady.
- 5. Moessbauerova spektroskopie.
- 6. Difrakční metody. RTG, neutronová a elektronová difrakce. Skenovací elektronová mikroskopie a transmisní elektronová mikroskopie.
- 7. Fotoelektronová a Augerova spektroskopie. Roentgenová fluorescenční analýza.
- 8. Vysokoteplotní hmotnostní spektrometrie. Přímý vstup a Knudsenova efúzní hmotnostní spektrometrie.
- 9. Elektronová spektroskopie. Mikroskopie atomárních sil a tunelovací mikroskopie.
- 10. Metody měření magnetických vlastností. Elektronová paramagnetická rezonanční spektroskopie.
- 11. Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie.
- 12. Metody termické analýzy. Termická analýza, diferenční termická analýza, diferenční skenovací kalorimetrie. Termogravimetrie.
- 13. Metody měření optických, elektrických a mechanických vlastností.
- 14. Ab initio metody. Rovnovážné stavy. Mechanické vlastnosti a pevnost. Tvorné energie, fázové transformace. Poruchy mřížek, difúzní bariery, povrchy a rozhraní.
- Literatura
- doporučená literatura
- J. Drowart, C. Chatillon, J. Hastie, D. Bonnell, High-temperature mass spectrometry: Instrumental techniques, ionization cross-sections, pressure measurements, and thermodynamic data, Pure Appl. Chem. 77 (2005) 683.
- GIUSTINO, Feliciano. Materials modelling using density functional theory : properties and predictions. Oxford: Oxford University Press, 2014, xiv, 286. ISBN 9780199662432. info
- ATKINS, P. W. a Julio DE PAULA. Atkins' physical chemistry. 9th ed. Oxford: Oxford University Press, 2010, xxxii, 972. ISBN 9780199543373. info
- JENSEN, Frank. Introduction to computational chemistry. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons, 2007, xx, 599. ISBN 9780470011874. info
- CALLISTER, William D. Fundamentals of materials science and engineering : an interactive e.text. 5th ed. New York: John Wiley & Sons, 2001, xxi, 524 s. ISBN 0-471-39551-X. info
- SAUNDERS, Nigel a Peter A. MIODOWNIK. Calphad : calculation of phase diagrams : a comprehensive guide. Oxford: Pergamon, 1998, xvi, 479. ISBN 0080421296. info
- Výukové metody
- Teoretická příprava formou přednášek s použitím příkladů z praxe.
- Metody hodnocení
- Výuka probíhá týdně, ukončení je ústní zkouškou.
- Statistika zápisu (jaro 2022, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2022/C9135