Ηλεκτρικές Ιδιότητες Ημιαγωγών και Μονωτικών Υμενίων – Διατάξεις στις Νέες Τεχνολογίες
Σκοπός του μαθήματος είναι η κατανόηση των μηχανισμών αγωγιμότητας σε ορισμένα βασικά υλικά τεχνολογίας και η εφαρμογή τους σε σύγχρονες οπτοηλεκτρονικές και μικρο-νανοηλεκτρονικές διατάξεις. Συγκεκριμένα, παρουσιάζονται: (α) Η αγωγιμότητα μίας ιδιαίτερης κατηγορίας ημιαγωγών, των πολυκρυσταλλικών ημιαγωγών, που παρουσιάζουν μεγάλο τεχνολογικό ενδιαφέρον. Ιδιαίτερη σημασία δίνεται στην επίδραση των διαχωριστικών επιφανειών των κρυστάλλων στις ηλεκτρικές ιδιότητες των […]
Οπτικές Ιδιότητες, Φασματοσκοπία και Εφαρμογές
Κατηγορίες και εφαρμογές οπτικών υλικών. Κλασσική θεώρηση αλληλεπίδρασης φωτός και ύλης: Μιγαδική διηλεκτρική συνάρτηση και οπτικές παράμετροι ημιαγωγών, μετάλλων, άμορφων και μοριακών υλικών. Εξαναγκασμένος ταλαντωτής Lorentz, Lorentz/Drude, εξισώσεις Maxwell στην ύλη (σχέση διασποράς, ύπαρξη διαμήκων κυμάτων). Οριακές συνθήκες (εξισώσεις Fresnel). Ημικλασσική θεώρηση διηλεκτρικής συνάρτησης: Ενεργειακές ταινίες, κβαντομηχανική θεώρηση διηλεκτρικής συνάρτησης, πυκνότητα καταστάσεων, σχέσεις Kramers Kronig, […]
Ηλεκτρονική Μικροσκοπία και Περίθλαση Ακτίνων-Χ στην Επιστήμη των Υλικών
Tο μάθημα παρέχει μια ολοκληρωμένη εικόνα του δομικού χαρακτηρισμού των υλικών χρησιμοποιώντας την περίθλαση ακτίνων-Χ, μια αποτελεσματική μη καταστροφική μέθοδο και την προηγμένη ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης (TEM), μια καταστροφική αλλά και ισχυρή τεχνική που παρέχει δομικό και χημικό χαρακτηρισμό των υλικών από τη μικροσκοπική έως την ατομική κλίμακα διαστάσεων. Θα ξεκινήσουμε με την κρυσταλλική και […]
Μαγνητικές ιδιότητες υλικών και τεχνολογικές εφαρμογές
Θεωρία: Μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων της ύλης και σύνδεση τους με τεχνολογικές εφαρμογές Περιγραφή βασικών μαγνητικών μεγεθών και μονάδων Περιγραφή και ερμηνεία των φαινομένων του διαμαγνητισμού και του παραμαγνητισμού Εισαγωγή στα πρότυπα μαγνήτισης των ενεργειακών ζωνών του μικρομαγνητισμού Περιγραφή και ερμηνεία των φαινομένων του σιδηρομαγνητισμού και του υπερπαραμαγνητισμού Περιγραφή συστημάτων -διατάξεων μαγνητικών υλικών για τεχνολογικές […]
Νανοδομές, Ετεροδομές, και Ελαστοπλαστική Συμπεριφορά
Οι έννοιες της τάσης και της παραμόρφωσης, διάτμηση, 3D περιγραφές. Μέτρα ελαστικής συμπεριφοράς, ενέργεια ελαστικής παραμόρφωσης, θερμική διαστολή. Κύριες τάσεις/παραμορφώσεις. Aνομοιογενής εντατική κατάσταση. Συνθήκες συμβιβαστού των παραμορφώσεων. Σχέση τάσης – ελαστικής παραμόρφωσης, ανισοτροπική ελαστική συμπεριφορά, γενικευμένος νόμος Ηοοke. Eπίπεδη παραμορφωσιακή και επίπεδη εντατική κατάσταση. Πλαστική παραμόρφωση, θραύση, ερπυσμός, κόπωση, σκληρότητα. Πειραματικός προσδιορισμός μηχανικών ιδιοτήτων. Στοιχεία […]
Υπολογιστικές Μέθοδοι και Προσομοιώσεις Λειτουργικών Υλικών
Στο πλαίσιο του μαθήματος θα γίνει μια διεξοδική εμβάθυνση σε υπολογιστικές μεθόδους στην Φυσική και τεχνολογία των Υλικών. Το μάθημα θα αναλύει τις διαθέσιμες υπολογιστικές μεθόδους στην ατομική κλίμακα, στο μεσοσκοπικό επίπεδο και στο μακροσκοπικό επίπεδο. Αρχικά θα αναλύουμε τους υπολογισμούς πρώτων αρχών (Hartree (H), Hartree Fock (HF), Density functional theory (DFT), Linear Augmented Plane […]