Περιγραφή Μαθήματος

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 την άμορφη καταστάση της ύλης, τους βασικούς τύπους κρυσταλλικών δομών, τη συμμετρία στον ευθύ και αντίστροφο χώρο και τις κρυσταλλογραφικές διευθύνσεις και επίπεδα – την παραγωγή και ανίχνευση των ακτίνων-Χ, τη συλλογή δεδομένων και την επεξεργασία – την περίθλαση ακτίνων-Χ μονοκρυστάλλων, την αναγνώριση άγνωστων υλικών, και τον προσδιορισμό της φάσης και τη βελτίωση κρυσταλλικών δομών. Θα συνεχίσουμε με μια βαθιά κατανόηση των σύγχρονων TEM και της σύνδεσης μεταξύ των οπτικών στοιχείων και της λειτουργία τους, τη φυσική της αλληλεπίδρασης ηλεκτρονίκης δέσμης-ύλης, την περίθλαση των ηλεκτρονίων και πως αναπαρίσταται από τη σφαίρα του Ewald το αντίστροφο πλέγμα. Θα αναλύσουμε εικόνες περίθλασης ηλεκτρονίων και θα αναφερθούμε στη φωτεινή αντίθεση λόγω περίθλασης ηλεκτρονίων 2-δεσμών (κινηματική και δυναμική θεωρία) και στη φωτεινή αντίθεση διαφοράς φάσης δηλαδή  την απεικόνιση της δoμής με υψηλή ανάλυση. Σε ένα λεπτό, διαφανές στα ηλεκτρόνια δείγμα, θα εξετάσουμε πώς να προσδιορισουμε την κρυσταλλικότητα, τη δομή των κρυσταλλιτών, το μέγεθος, τη μορφολογία, τα σφάλματα δομής και τη χημική σύνθεση με σύγχρονες μεθόδους ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης/διέλευσης (STEM), που περιλαμβάνουν εικόνες σκοτεινού πεδίου / φωτεινής αντίθεσης συναρτήσει του ατομικού αριθμού των στοιχείων του υλικού, και στοιχειακή μικροανάλυση με φασματοσκοπικές μεθόδους EDSX και EELS.

 

 

Στοιχεία Μαθήματος

Κωδικός Μαθήματος:  ΠΥΥ106

Μάθημα:  Μαθήματα Κορμού

Εξάμηνο:  Πρώτο Εξάμηνο

Ώρες / Εβδομάδα:   3

Πιστ. Μονάδες (ECTS):  5

Διδάσκοντες:  Ν. Βουρουτζής, Γ. Δημητρακόπουλος, Θ. Κεχαγιάς, Φ. Κομνηνού, Ε. Παυλίδου, Ε. Παπαϊωάννου, Ι. Τσιαούσης, Ν. Φράγκης