| ΕΞΑΜΗΝΟ I | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Εισαγωγικά Θέματα Επιστήμης των Υλικών | MAS_111 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 5 | |||
| Εφαρμοσμένα Μαθηματικά Ι | MAS_112 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 5 | |||
| Πληροφορική Ι | MAS_113 | 2 | 2 | 4 | 2 | 4 | 6 | |||
| Φυσική Ι | MAS_114 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 | |||
| Εργαστήριο Ι Φυσικής | MAS_115 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Χημεία Ι | MAS_116 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | - | 17 | - | 3 | 20 | 30 | ||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ II | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Επιστήμη των Υλικών Ι | MAS_121 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| Εργαστήριο Ι Επιστήμης των Υλικών | MAS_122 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 6 | |||
| Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ | MAS_123 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 3 | |||
| Πληροφορική ΙΙ | MAS_124 | 4 | 3 | 0 | 1 | 4 | 5 | |||
| Φυσική ΙΙ | MAS_125 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 | |||
| Εργαστήριο ΙΙ Φυσικής | MAS_126 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Χημεία ΙΙ | MAS_127 | 3 | 3 | 0 | 1 | 3 | 4 | |||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | - | 16 | - | 4 | 21 | 30 | ||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ III | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Βιολογία Κυττάρου Ι | MAS_231 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| Επιστήμη των Υλικών ΙΙ | MAS_232 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| Εργαστήριο ΙΙ Επιστήμης των Υλικών | MAS_233 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙΙ | MAS_234 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 5 | |||
| Φυσική ΙΙΙ | MAS_235 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 | |||
| Εργαστήριο ΙΙΙ Φυσικής | MAS_236 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Φυσικοχημεία Ι | MAS_237 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | - | 17 | - | 2 | 21 | 30 | ||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ IV | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Βιολογία Κυττάρου ΙΙ | MAS_241 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 3 | |||
| Εργαστήριο Βιολογίας | MAS_242 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 2 | |||
| Επιστήμη των Υλικών ΙΙΙ | MAS_243 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| Εργαστήριο ΙΙΙ Επιστήμης των Υλικών | MAS_244 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Εφαρμοσμένα Μαθηματικά IV | MAS_245 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 3 | |||
| Θεωρία Πιθανοτήτων και Στοχαστικές Διαδικασίες | MAS_246 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 3 | |||
| Φυσική ΙV | MAS_247 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| Εργαστήριο ΙV Φυσικής | MAS_248 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 2 | |||
| Ειδικά Θέματα Μηχανικής | MAS_249 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | - | 19 | - | 3 | 27 | 30 | ||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ V | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Επιστήμη των Υλικών IV | MAS_351 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| Εργαστήριο IV Επιστήμης των Υλικών | MAS_352 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Φυσικοχημεία ΙΙ | MAS_353 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| Εργαστήριο Φυσικοχημείας | MAS_354 | 1 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 | |||
| Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική | MAS_355 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 3 | |||
| Χημεία ΙΙΙ | MAS_356 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 4 | |||
| Μαθήματα Επιλογής | Δύο μαθήματα Επιλογής με 4 ΔΜ το καθένα 8 | |||||||||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | 22 (30 ECTS) | |||||||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ VI | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Επιστήμη των Υλικών V | MAS_361 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| Εργαστήριο V Επιστήμης των Υλικών | MAS_362 | 1 | 0 | 2 | 1 | 2 | 3 | |||
| Στατιστική Μηχανική | MAS_363 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 | |||
| Στοιχεία Μοριακής Φυσικής και Κβαντικής Χημείας | MAS_364 | 3 | 3 | 0 | 0 | 3 | 4 | |||
| Μαθήματα Επιλογής | Τρία μαθήματα Επιλογής με 4 ΔΜ το καθένα 12 | |||||||||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | 23 (30 ECTS) | |||||||||
| ΕΞΑΜΗΝΟ VII | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Επιστήμη των Υλικών VΙ | MAS_471 | 4 | 4 | 0 | 0 | 4 | 6 | |||
| Εργαστήριο VΙ Επιστήμης των Υλικών | MAS_472 | 1 | 0 | 2 | 1 | 1 | 4 | |||
| Διπλωματική εργασία I* | MAS_473 | - | - | - | - | 3 | 5 | |||
| Μαθήματα Επιλογής | Τρία μαθήματα Επιλογής με 5 ΔΜ το καθένα** 15 | |||||||||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | 20 (30 ECTS) | |||||||||
* Υπάρχει δυνατότητα επιλογής της Διπλωματικής Εργασίας ΙΙ σε χειμερινό εξάμηνο εφόσον έχει προηγουμένως ολοκληρωθεί επιτυχώς η Διπλωματική Εργασία Ι.
** Ο αριθμός προσαυξάνεται κατά 5 ECTS εάν δεν επιλεγεί η Διπλωματική Εργασία Ι.
| ΕΞΑΜΗΝΟ VIII | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣ | ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ | ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ | ECTS | |||||||
| ΜΑΘΗΜΑ | ΚΩΔΙΚΟΣ | ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | ΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ | ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ | |||||
| Διπλωματική εργασία ΙΙ | MAS_481 | - | - | - | - | 6 | 10 | |||
| Μαθήματα Επιλογής | Τέσσερα μαθήματα Επιλογής με 5 ΔΜ το καθένα*** 20 | |||||||||
| Ή | ||||||||||
| Διπλωματική εργασία Ι | MAS_473 | - | - | - | - | 3 | 5 | |||
| Μαθήματα Επιλογής | Πέντε μαθήματα Επιλογής με 5 ΔΜ το καθένα*** 25 | |||||||||
| ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ | 21 (30 ECTS) | |||||||||
*** Ο αριθμός προσαυξάνεται κατά 10 ECTS ή 5 ECTS εάν δεν επιλεγεί η Διπλωματική Εργασία ΙΙ ή Ι αντίστοιχα.
Τα μαθήματα επιλογής διακρίνονται σε:
- Ειδικά μαθήματα της Επιστήμης των Υλικών. Τα μαθήματα αυτά προσφέρονται από το Τμήμα Επιστήμης των Υλικών.
- Μαθήματα ευρύτερης παιδείας: Τα μαθήματα αυτά διδάσκονται σε άλλα Τμήματα του Πανεπιστημίου Πατρών αλλά είναι ενταγμένα ως μαθήματα επιλογής του Τμήματος Επιστήμης των Υλικών και οι τίτλοι των μαθημάτων αυτών καταχωρούνται στον Οδηγό Σπουδών.
Σημείωση: Τα μαθήματα αυτά δηλώνονται μεν στο Τμήμα μας, αλλά η εγγραφή στο e-class γίνεται στα προσφερόμενα μαθήματα του Τμήματος που προσφέρει τη διδασκαλία. Επιπλέον, προτείνεται να παρακολουθούν οι φοιτητές ανακοινώσεις στις ιστοσελίδες των αντίστοιχων Τμημάτων.
Για την εγγραφή τους στα κατ’ επιλογή μαθήματα είναι απαραίτητη η επιτυχής εξέταση στα τυχόν επιμέρους προαπαιτούμενα μαθήματα του κατ’ επιλογή μαθήματος.
Το σύνολο των ECTS των κατ’ επιλογή μαθημάτων που δηλώνονται σε κάθε εξάμηνο αναφέρεται αναλυτικά στο Πρόγραμμα Σπουδών.
Οδηγίες για τα Μαθήματα Επιλογής
- Ο μέγιστος αριθμός μαθημάτων επιλογής που μπορούν να δηλώσουν οι φοιτητές 5ου, 6ου, 7ου, 8ου εξαμήνου καθώς και οι φοιτητές που έχουν συμπληρώσει 4 έτη φοίτησης καθορίζεται από το ισχύον πρόγραμμα σπουδών.
Ειδικότερα:
- Οι φοιτητές 5ου εξαμήνου μπορούν να επιλέξουν συνολικά μέχρι 8 ECTS από μαθήματα επιλογής (2 μαθήματα).
- Οι φοιτητές 6ου εξαμήνου μπορούν να επιλέξουν συνολικά μέχρι 12 ECTS από μαθήματα επιλογής (3 μαθήματα).
- Οι φοιτητές 7ου εξαμήνου μπορούν να επιλέξουν συνολικά μέχρι 20 ECTS από μαθήματα επιλογής, τα οποία αναλύονται στις περιπτώσεις:
Α) 4 μαθήματα επιλογής.
Β) 3 μαθήματα επιλογής και Βιβλιογραφική Εργασία.
Γ) 3 μαθήματα επιλογής και Πρακτική Άσκηση (εφόσον πληρούνται οι προϋποθέσεις).
Δ) 2 μάθηματα επιλογής, Βιβλιογραφική Εργασία και Πρακτική Άσκηση (εφόσον πληρούνται οι προϋποθέσεις).
Ε) Στην περίπτωση που ο φοιτητής/τρια σκοπεύει α) να επιλέξει Βιβλιογραφική Εργασία, στο 8ο εξάμηνο και β) να εκπονήσει – μετά την επιτυχή ολοκλήρωση της Β.Ε. – Διπλωματική Εργασία, τότε αυτή θα έχει εξάμηνο αναφοράς το 7ο. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να προβλέψει και να δηλώσει 10 ECTS, από μαθήματα Επιλογής κατά το τρέχον χειμερινό εξάμηνο (7ο) τα οποία αναλύονται ως εξής:1) 2 μαθήματα επιλογής
2) 1 μάθημα επιλογής και Πρακτική Άσκηση (εφόσον πληρούνται οι προϋποθέσεις). - Οι φοιτητές 8ου εξαμήνου μπορούν να επιλέξουν συνολικά μέχρι 30 ECTS από μαθήματα επιλογής τα οποία αναλύονται στις περιπτώσεις:
Α) 6 μαθήματα επιλογής.
Β) 5 μαθήματα επιλογής και Πρακτική Άσκηση (εφόσον πληρούνται οι προϋποθέσεις).
Γ) 4 μαθήματα επιλογής και Διπλωματική Εργασία (εφόσον έχει ολοκληρωθεί επιτυχώς η Βιβλιογραφική Εργασία).
Δ) 3 μαθήματα επιλογής, Διπλωματική Εργασία (εφόσον έχει ολοκληρωθεί επιτυχώς η Βιβλιογραφική Εργασία) και Πρακτική Άσκηση (εφόσον πληρούνται οι προϋποθέσεις).
Ε) 5 μαθήματα επιλογής και Βιβλιογραφική Εργασία.
- Οι περιορισμοί απόκτησης δικαιώματος εγγραφής στις διάφορες κατηγορίες μαθημάτων επιλογής, όπως ποσοστό επιτυχούς εξέτασης σε υποχρεωτικά μαθήματα του Προγράμματος Σπουδών και προαπαιτούμενα μαθήματα, ισχύουν με τον τρόπο που αναφέρονται στον Οδηγό Σπουδών.
| Κωδικός Μαθήματος | Τίτλος Μαθήματος | Εξάμηνο | Ώρες διδασκαλίας | Ώρες Πρακτικής Άσκησης | Διδακτικές Μονάδες | ECTS | Προαπαιτούμενα | |
| MAS_357 | Γεωλογία | 5ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Όχι | |
| MAS_358 | Ηλεκτρονικές Βαθμίδες και Κυκλώματα | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙIΙ Φυσικής | |
| MAS_359 | Πληροφορική ΙΙΙ | 5ο | 1 | 2 | 3 | 4 | Πληροφορική Ι, ΙΙ | |
| MAS_3511 | Δομικά Υλικά | 5ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι-III, Ειδικά Θέματα Μηχανικής, Εφ. Μαθηματικά IV | |
| MAS_3512 | Υλικά για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ | |
| MAS_3513 | Εισαγωγή στην Οικονομική Επιστήμη για Μηχανικούς και Επιστήμονες | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Όχι | |
| MAS_3514 | Εισαγωγή στη Διοίκηση και Οργάνωση Επιχειρήσεων για Μηχανικούς και Επιστήμονες | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Όχι | |
| MAS_3515 | Πορώδη Υλικά | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι | |
| MAS_3516 | Ηλεκτρομαγνητισμός και Υλικά | 5ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Εφ. Μαθηματικά ΙΙ, Φυσική ΙΙΙ | |
| MAS_365 | Αγγλική Γλώσσα και Ορολογία στην Επιστήμη των Υλικών | 6ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Καλή Γνώση της Αγγλικής Γλώσσας | |
| MAS_366 | Επιστήμη και Τεχνολογία Υγροκρυσταλλικών Υλικών | 6ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι, Εργ. Ι Επιστήμης των Υλικών, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙI Φυσικής, Εργαστήριο ΙIΙ Φυσικής | |
| MAS_367 | Μελέτη της Δομής των Υλικών με Τεχνικές Σκέδασης | 6ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι, Φυσική ΙV | |
| MAS_368 | Πληροφορική IV | 6ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Πληροφορική Ι, II | |
| MAS_369 | Διδακτική της Φυσικής | 6ο | 3 | 0 | 3 | 4 |
Τρία από τα παρακάτω: Χημεία Ι, ΙΙ, Φυσική Ι, ΙΙ |
|
| MAS_3611 | Βιομηχανικά Πλαστικά | 6ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Επιστήμη των Υλικών Ι-III | |
| MAS_3613 | Υλικά Καταλυτικών Διεργασιών | 6ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Φυσικοχημεία Ι | |
| MAS_3614 | Χημεία Προηγμένων Υλικών | 6ο | 2 | 1 | 3 | 4 | Χημεία Ι, ΙΙ | |
| MAS_3615 | Μοντελοποίηση Βιολογικών Συστημάτων | 6ο | 3 | 0 | 3 | 4 | Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ, Εφ. Μαθηματικά Ι - IV | |
| MAS_474 | Ειδικά Θέματα Υπολογιστικής Επιστήμης των Υλικών | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Πληροφορική Ι, ΙΙ, IV, Εφ. Μαθηματικά IV | |
| MAS_475 | Θέματα Βιομηχανικών και Τεχνολογικών Εφαρμογών των Υλικών Ι | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι-III | |
| MAS_476 | Οπτικά και Οπτοηλεκτρονικά Υλικά | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Φυσική ΙΙ, Επιστήμη των Υλικών II | |
| MAS_477 | Μαγνητικά Υλικά | 7ο | 3 | 0 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι, II | |
| MAS_479 | Σύνθετα Υλικά | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών ΙΙΙ | |
| MAS_4710 | Φωτονική | 7ο | 3 | 0 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV | |
| MAS_4711 | Βιομηχανικά Μέταλλα και Κράματα | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι και ΙΙ | |
| MAS_4712 | Θεωρία Ομάδων και η εφαρμογή της στην Επιστήμη των Υλικών | 7ο | 3 | 0 | 3 | 5 | Εφ. Μαθηματικά Ι & ΙΙ. | |
| MAS_4713 | Υλικά και Περιβάλλον | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι | |
| MAS_4714 | Ηλεκτρονική Δομή της Ύλης | 7ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική |
|
| MAS_4715 | Εφαρμοσμένη Κβαντομηχανική | 7ο | 3 | 0 | 3 |
5 |
Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική | |
| MAS_482 | Επιστήμη Επιφανειών-Λεπτά Υμένια | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ Φυσικοχημεία Ι, Εργαστήριο Φυσικοχημείας | |
| MAS_483 | Ευφυή Υλικά | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙΙ Φυσικής | |
| MAS_484 | Ημιαγώγιμα Υλικά και Διατάξεις | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Eπιστήμη των Υλικών V, Εισαγ. στην Κβαντομηχανική | |
| MAS_485 | Θέματα Βιομηχανικών και Τεχνολογικών Εφαρμογών των Υλικών ΙΙ | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών I-ΙΙI |
|
| MAS_486 | Κεραμικά και Ύαλοι | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Χημεία Ι, Επιστήμη των Υλικών II, Φυσικοχημεία Ι | |
| MAS_487 | Προηγμένα Βιοϋλικά | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών ΙV, Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ | |
| MAS_488 | Εφαρμογές της Οπτοηλεκτρονικής | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών ΙΙ, Φυσική IV | |
| MAS_489 | Εισαγωγή στα Υλικά και στις Διεργασίες Κβαντικής Ηλεκτρονικής | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική |
|
| MAS_4811 | Μοριακά Νανοϋλικά | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Φυσική IV, Επιστήμη των Υλικών V | |
| MAS_4812 | Μικροτεχνολογία και Νανοτεχνολογία: Υλικά και Διατάξεις | 8ο | 3 | 0 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι, II, Φυσική ΙV | |
| MAS_4813 | Ιστορία και Φιλοσοφία των Φυσικών Επιστημών | 8ο | 3 | 0 | 3 | 5 | Όχι | |
| MAS_4814 | Άμορφα Κράματα και Νανοδομημένα Υλικά | 8ο | 2 | 1 | 3 | 5 | Επιστήμη των Υλικών Ι-ΙΙΙ, Φυσική Ι-ΙΙΙ | |
| MAS_473 | Βιβλιογραφική Εργασία | 7ο ή 8ο | 5 | Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS | ||||
| MAS_481 | Διπλωματική Εργασία | 7ο ή 8ο | 10 | Βιβλιογραφική Εργασία | ||||
| MAS_491 | Πρακτική Άσκηση | 7ο ή 8ο | - | - | 3 | 5 | Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS | |
| MAS_492 | Άσκηση μέσω του προγράμματος κινητικότητας LLP/ERASMUS | 7ο ή 8ο | - | - | 3 | 5 | Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS |
ΕΞΑΜΗΝΟ V
MAS_357 Γεωλογία
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να έχει γνώση και να μπορεί :
- Να προσδιορίζει τις φυσικές ιδιότητες των ορυκτών.
- Να αναγνωρίζει τα κυριότερα Ορυκτά.
- Να αναγνωρίζει τα κυριότερα Πετρώματα.
- Να κατανοήσει την εξέλιξη του Πλανήτη Γη.
- Να κατανοήσει τις εξωγενείς και ενδογενείς διεργασίες που διέπουν την Γη.
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Προέλευση των χημικών στοιχείων
- Κρυσταλλογραφία - Χημεία των ορυκτών
- Φυσικές ιδιότητες των ορυκτών
- Πυριγενή Πετρώματα
- Ιζηματογενή Πετρώματα
- Μεταμορφωμένα Πετρώματα
- Αποσάθρωση
- Η μέτρηση του γεωλογικού χρόνου
- Η δομή της Γης
- Εξέλιξη του Πλανήτη Γη
- Σεισμοί και εσωτερικό της Γης
MAS_358 Ηλεκτρονικές Βαθμίδες και Κυκλώματα
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση να έχει κατανοήσει πλήρως βασικές έννοιες ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, κατανόηση των στοιχείων της διόδου και τρανζίστορ στερεάς κατάστασης, βασικές γνώσεις ενισχυτών μιας ή περισσοτέρων βαθμίδων και λειτουργίας τροφοδοτικών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Αγωγοί-Ημιαγωγοί. Αγωγή στους ημιαγωγούς. Επαφή pn. Ημιαγωγός δίοδος-Modeling και απλές εφαρμογές. Διπολικό τρανζίστορ: Λειτουργία, Modeling, Απλός ενισχυτής-απλές ψηφιακές πύλες. Λογισμικό για τη μελέτη βαθμίδων και κυκλωμάτων.
Ετεροεπαφές: Επαφή ημιαγωγού-μετάλλου, τεχνολογία CMOS, MOS τρανζίστορ- Modeling-εφαρμογές.
Τεχνολογία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.
Διεργασίες ολοκλήρωσης.
Προαπαιτούμενα: Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙΙ Φυσικής
MAS_359 Πληροφορική ΙΙΙ
Κατανόηση προγραμμάτων υπολογιστών για συμβολικό προγραμματισμό και χρήση των προγραμμάτων αυτών για την επίλυση προβλημάτων στα μαθηματικά και τις επιστήμες.
Ο φοιτητής στο τέλος του μαθήματος πρέπει να έχει αποκτήσει τις εξής δεξιότητες:
Α. Ικανότητα επίλυσης μαθηματικών προβλημάτων που δεν μπορούν να λυθούν αναλυτικά (σε χαρτί).
Β. Ανάπτυξη της αλγοριθμικής σκέψης, και των δεξιοτήτων που σχετίζονται με το σχεδιασμό και τη σύνταξη κώδικα υπολογιστή.
Γ. Γενική εξοικείωση με τον υπολογιστή.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Βασικές εντολές της Mathematica. Ορισμός σταθερών και πινάκων. Ορισμός συναρτήσεων πολλαπλών μεταβλητών. Σχεδιασμός διαγραμμάτων δύο και τριών διαστάσεων και contour plots. Αναλυτικός και αριθμητικός υπολογισμός ολοκληρωμάτων. Αναλυτική και αριθμητική επίλυση μη-γραμμικών εξισώσεων, γραμμικών συστημάτων εξισώσεων, συνήθων διαφορικών εξισώσεων και μερικών διαφορικών εξισώσεων. Εφαρμογές των παραπάνω σε θέματα Φυσικής, Χημείας, Βιολογίας, Επιστήμης των Υλικών και σε τεχνολογικά προβλήματα.
Προαπαιτούμενα: Πληροφορική Ι, ΙΙ
MAS_3511 Δομικά Υλικά
Στο μάθημα αυτό παρουσιάζονται στοιχεία σχετικά με την τεχνολογία και τη βασική μηχανική συμπεριφορά των κυριότερων δομικών υλικών (σκυρόδεμα, χάλυβας, τοιχοποιία, ξύλο, κονιάματα, κεραμικά και πολυμερή) με πρωτεύοντα άξονα το γιατί και δευτερεύοντα το πώς.
Στόχος του μαθήματος είναι η εκπαίδευση των σε θέματα τεχνολογίας και συμπεριφοράς υλικών, τα οποία χρησιμοποιούνται στην κατασκευή δομικών έργων.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:
- γνωρίζει βασικές έννοιες της δομής των υλικών.
- ορίζει και να γνωρίζει τις κύριες φυσικές, θερμικές, μηχανικές και άλλες ιδιότητες των δομικών υλικών.
- γνωρίζει για φυσικούς λίθους: φυσικές, τεχνολογικές και μηχανικές ιδιότητες, προϊόντα τους.
- γνωρίζει για κονίες και κονιάματα: φυσικές, τεχνολογικές και μηχανικές ιδιότητες, εφαρμογές.
- γνωρίζει για το σκυρόδεμα: δομή, αντοχή, παραμορφώσεις (βραχυχρόνιες και μακροχρόνιες), ανθεκτικότητα, μελέτη σύνθεσης, συμπεριφορά σε νωπή κατάσταση.
- γνωρίζει για τα μέταλλα: μορφολογικά, τεχνολογικά και μηχανικά χαρακτηριστικά, διάβρωση.
- γνωρίζει για το ξύλο: τεχνολογία, δομή, βασικές ιδιότητες, ανθεκτικότητα.
- γνωρίζει για τα λιθοσώματα: γεωμετρικά, φυσικά, μηχανικά και άλλα χαρακτηριστικά.
- γνωρίζει για την τοιχοποιία: βασικά στοιχεία της μηχανικής και της ανθεκτικότητας στο χρόνο.
γνωρίζει βασικές τεχνολογικές, φυσικές και μηχανικές ιδιότητες για τα άοπλα και τα ινοπλισμένα πολυμερή, καθώς επίσης και για τα κυψελωτά υλικά (π.χ. τα υλικά θερμομόνωσης).
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Δομή των υλικών.
- Φυσικές, θερμικές, μηχανικές και άλλες ιδιότητες
- Φυσικοί λίθοι και προϊόντα τους.
- Κονίες (υδραυλικές, αερικές) και κονιάματα.
- Σκυρόδεμα: συστατικά, δομή, αντοχή, παραμορφώσεις, ανθεκτικότητα, μελέτη σύνθεσης, συμπεριφορά νωπού σκυροδέματος. Χάλυβας και άλλα μέταλλα: τεχνολογία, δομή, βασικές ιδιότητες, ανθεκτικότητα.
- Ξύλο: Γενικά στοιχεία, βασικές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, προστασία.
- Κεραμικά: γεωμετρικά, φυσικά, μηχανικά και άλλα χαρακτηριστικά λιθοσωμάτων.
- Τοιχοποιία: μηχανική συμπεριφορά, περιβαλλοντικές επιδράσεις.
- Πολυμερή: βασικές ιδιότητες, περιβαλλοντικές επιδράσεις, άοπλα και ινοπλισμένα πολυμερή, κυψελωτά πολυμερή.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-ΙΙΙ, Ειδικά Θέματα Μηχανικής, Εφαρμοσμένα Μαθηματικά IV.
MAS_3512 Υλικά για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να γνωρίζει:
Τι είναι τα Φωτοβολταϊκά Υλικά και εφαρμογές τους.
Βασικές αρχές ανεμογεννητριών.
Τι είναι οι κυψέλες καυσίμου και που χρησιμοποιούνται και
Για την αποθήκευση υδρογόνου και τα υλικά που χρησιμοποιούνται.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Φωτοβολταϊκά Υλικά: Φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Λειτουργία ηλιακών στοιχείων. Κρυσταλλικό Πυρίτιο. Λεπτές μεμβράνες. Νανοδομημένα υλικά (CdTe, CIGS). Οργανικά υλικά. Dye-sensitized υλικά.
Υλικά για ανεμογεννήτριες: Βασικές αρχές και είδη ανεμογεννητριών. Χρησιμοποιούμενα υλικά.
Κυψέλες καυσίμου
Υλικά για αποθήκευση υδρογόνου: Βασικές τεχνολογίες και χρήση τους. Μεταλλικά υδρίδια. Οργανικά υλικά. Μέταλλο-οργανικά πλαίσια (frameworks). Νανοδομημένα υλικά.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ
MAS_3513 Εισαγωγή στην Οικονομική Επιστήμη για Μηχανικούς και Επιστήμονες
Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος αναμένεται οι φοιτήτριες/φοιτητές να είναι σε θέση:
- Να κατανοούν βασικές οικονομικές έννοιες
- Περιγράφουν τις κύριες οικονομικές λειτουργίες σε μικρο επίπεδο τόσο της επιχείρησης όσο και του καταναλωτή
- Να αναγνωρίζουν και να κατανοούν βασικά μακροοικονομικά μεγέθη
- Να αναγνωρίζουν τις επιδράσεις βασικών μακροοικονομικών εξελίξεων σε επιχειρησιακά μεγέθη
- Να αντιλαμβάνονται τον ρόλο και την διαδικασία τεχνολογικής καινοτομίας
- Να αναγνωρίζουν και να ορίζουν τις μορφές της επιχειρηματικότητας
- Να κατανοούν και να χρησιμοποιούν βασικά εργαλεία αξιολόγησης επενδύσεων παγίου κεφαλαίου
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το μάθημα αποτελεί κατά βάση εισαγωγή στα δύο γενικά υποπεδία της οικονομικής επιστήμης: την Μακροοικονομική και την Μικροοικονομική. Το μάθημα συμπληρώνεται με βασικές αρχές των οικονομικών της καινοτομίας και της αξιολόγησης επενδύσεων. Οι επιμέρους ενότητες είναι:
- Το Οικονομικό Πρόβλημα
- Συμπεριφορά Καταναλωτή
- Παραγωγή και κόστος επιχείρησης
- Ζήτηση και Προσφορά
- Ελαστικότητες, Ενδογενή και εξωγενή shocks
- Ανταγωνισμός και Επιχειρησιακές στρατηγικές
- Βασικά Μακροοικονομικά Μεγέθη
- Ο Ρόλος του Κράτους και οι Ανοικτές Οικονομίες
- Στοιχεία Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας
- Εργαλεία Αξιολόγησης Επενδύσεων
MAS_3514 Εισαγωγή στη Διοίκηση και Οργάνωση Επιχειρήσεων για Μηχανικούς και Επιστήμονες
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τους φοιτητές στην επιστήμη του Μάνατζμεντ με έμφαση στις λειτουργίες του προγραμματισμού, της οργάνωσης, της διεύθυνσης και του ελέγχου, καθώς επίσης στους ρόλους και ικανότητες των διοικητικών στελεχών. Επιπρόσθετα, θα αναλυθούν με κριτική προσέγγιση οι βασικές έννοιες και λειτουργίες της Διοίκησης Επιχειρήσεων στο σημερινό μεταβαλλόμενο επιχειρησιακό περιβάλλον.
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να:
- Κατανοεί τις βασικές θεωρίες και έννοιες της Διοίκησης Επιχειρήσεων.
- Κατανοεί με κριτική σκέψη τις λειτουργίες του Μάνατζμεντ στη σύγχρονη επιχείρηση.
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Εισαγωγή στο Μάνατζμεντ
- Προγραμματισμός
- Οργάνωση
- Διεύθυνση
- Έλεγχος
MAS_3515 Πορώδη Υλικά
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα έχει ευρεία γνώση για τα πορώδη υλικά και θα πρέπει να είναι σε θέση να:
Γνωρίζει τις βασικές κατηγορίες πορωδών υλικών.
Γνωρίζει τις μεθόδους παρασκευής συνθετικών πορωδών υλικών.
Κατανοεί τις θεωρίες που εξηγούν τα φαινόμενα φυσικής και χημικής προσρόφησης από πορώδη υλικά.
Διακρίνει τις διαφορές μεταξύ ποροσιμετρίας αζώτου και υδραργύρου, καθώς και τη χρησιμότητά τους κατά περίπτωση.
Γνωρίζει τα δομικά χαρακτηριστικά, ιδιότητες και εφαρμογές από ένα πλήθος φυσικών και συνθετικών πορωδών υλικών.
Έχει αποκτήσει κριτική σκέψη για το πεδίο των πορωδών υλικών ώστε να είναι σε θέση να σχεδιάζει νέα υλικά αναλόγως της εφαρμογής.
Περιεχόμενο Μαθήματος
-
Εισαγωγή
-
Ταξινόμηση πορωδών υλικών
-
Φυσικά πορώδη υλικά
-
Συνθετικά πορώδη υλικά
-
Μεθοδολογίες σύνθεσης
-
Θεωρίες προσρόφησης, Ισόθερμες, Ειδική επιφάνεια, Κατανομή πόρων
-
Μέθοδοι χαρακτηρισμού πορωδών υλικών
-
Ποροσιμετρία αζώτου, επίδειξη και εξοικείωση με το σύστημα
-
Ποροσιμετρία υδραργύρου
-
Μικροπορώδη υλικά
-
Μεσοπορώδη υλικά
-
Μακροπορώδη υλικά
-
Ιεραρχημένα πορώδη υλικά
-
Ζεόλιθοι
-
Φυλλόμορφοι και υποστυλωμένοι άργιλοι
-
Πυριτικά πορώδη υλικά
-
Πορώδη υλικά άνθρακα
-
Αερογέλες, επίδειξη και εξοικείωση με συσκευή ξήρανσης κρίσιμου σημείου
-
Υβριδικά πορώδη υλικά, PMOs, MOFs, COFs
-
Εφαρμογές πορωδών υλικών
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι
MAS_3516 Ηλεκτρομαγνητισμός και Υλικά
Στο τέλος του μαθήματος, οι φοιτητές/τριες θα έχουν αποκτήσει την γνώση στατικών ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων εντός γραμμικών και μη γραμμικών μέσων, των χρονικώς εξαρτημένων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και δυναμικών στο κενό και εντός της ύλης, και την διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στο ελεύθερο χώρο και εντός υλικών μέσων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στην θεωρητική κλασική Ηλεκτροδυναμική σε σχέση με τα υλικά:
Ανασκόπηση της διανυσματικής άλγεβρας και των διανυσματικών πεδίων, διαφορικός και ολοκληρωτικός λογισμός, καμπυλόγραμμες συντεταγμένες, συνάρτηση δέλτα του Dirac. Ηλεκτρικό πεδίο και ο νόμος του Gauss, ηλεκτρικό δυναμικό και το πολυπολικό ανάπτυγμα, οι εξισώσεις Poisson και Laplace, αγωγοί και η μέθοδος των ειδώλων, έργο και ενέργεια στην ηλεκτροστατική, το μαγνητικό διανυσματικό πεδίο. Πόλωση, ηλεκτρική μετατόπιση, γραμμικά διηλεκτρικά, μαγνητικά πεδία εντός της ύλης, νόμος του Ampere σε μαγνητισμένα υλικά, μαγνητικά πεδία σε γραμμικά και μη γραμμικά μέσα. Εξισώσεις Maxwell στον ελεύθερο χώρο και στην ύλη, ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο κενό και ύλη, απορρόφηση και διασπορά, βαθμωτά και διανυσματικά δυναμικά, μετασχηματισμοί βαθμίδας, βαθμίδες Coulomb και Lorentz.
Προαπαιτούμενα: Εφ. Μαθηματικά ΙΙ, Φυσική ΙΙΙ
ΕΞΑΜΗΝΟ VI
MAS_365 Αγγλική Γλώσσα και Ορολογία στην Επιστήμη των Υλικών
Στο τέλος αυτής της σειράς μαθημάτων οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν αναπτύξει και τις τέσσερες γλωσσικές δεξιότητες, δηλαδή ανάγνωση, γραφή, ομιλία και κατανόηση του προφορικού λόγου σε ακαδημαϊκά περιβάλλοντα, καθώς και να έχουν ευρύνει το ακαδημαϊκό και ειδικό λεξιλόγιό τους. Πιο συγκεκριμένα:- Να έχουν βελτιώσει την ικανότητά τους να κατανοούν διαφορετικά είδη κειμένων του πεδίου όπως εγχειρίδια και εκλαϊκευμένα άρθρα.
- Να έχουν εξοικειωθεί με τη δομή, τη μικρο-δομή και τα γλωσσικά χαρακτηριστικά των επιστημονικών άρθρων και να μπορούν να εξάγουν τα κύρια σημεία, να εντοπίζουν που βρίσκονται σημαντικές πληροφορίες, να αναγνωρίζουν τη στάση του συγγραφέα (θετική –αρνητική /υποκειμενική-αντικειμενική κλπ.) και το επίπεδο βεβαιότητας /αβεβαιότητας των αναφερομένων πληροφοριών από άλλους συγγραφείς καθώς και των δικών τους ισχυρισμών. Με αυτό τον τρόπο αναμένεται να γίνουν κριτικοί και αποτελεσματικοί αναγνώστες και να βελτιωθεί και η ικανότητα συγγραφής παρόμοιων κειμένων από τους φοιτητές.
- Να έχουν βελτιώσει την ικανότητα να παράγουν προφορικό λόγο σχετικό με την επιστήμη γενικότερα και το συγκεκριμένο πεδίο ειδικότερα, να προετοιμάσουν και να παρουσιάσουν ένα πρότζεκτ με powerpoint, και να απαντούν σε ερωτήσεις και να κάνουν ερωτήσεις με τον αποδεκτό τρόπο σε ακαδημαϊκά περιβάλλοντα.
Περιεχόμενο Μαθήματος
- Introduction to Materials Science
- Types of materials
- Properties of materials
- Polymers
- Metals-alloys
- Steel
- Ceramics
- Semi-conductors
- Nanotechnology and Materials science
- Two research articles
Προαπαιτούμενα: Καλή γνώση της Αγγλικής Γλώσσας.
MAS_366 Επιστήμη και Τεχνολογία Υγροκρυσταλλικών Υλικών
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να γνωρίζει τι είναι οι υγροκρυσταλλικές μεσοφάσεις, τα κύρια μοριακά χαρακτηριστικά που έχουν οι μοριακές δομές που σχηματίζουν υγρούς κρυστάλλους και τις βασικές κατηγορίες των υγροκρυσταλλικών μεσοφάσεων. Να κατανοεί και να μπορεί να περιγράψει σε βάθος τις βασικές τεχνολογικές εφαρμογές των υγροκρυσταλλικών υλικών και τις αρχές λειτουργίας τους (οθόνες υγρών κρυστάλλων, οπτικά θερμόμετρα, πίνακες ελεγχόμενης διαφάνειας, υλεκτροοπτικά και μαγνητοοπτικά στοιχεία κ.α.). Να γνωρίζει και να μπορεί να εφαρμόσει βασικές πειραματικές τεχνικές χαρακτηρισμού Υγροκρυσταλλικών Υλικών και κατασκευής σχετικών διατάξεων.Η γνώση που θα αποκτηθεί αποτελεί αναγκαίο υπόβαθρο για την κατανόηση και ερμηνεία φαινομένων στα χαλαρά υλικά (soft mater), της μοριακής αυτοργάνωσης και αυτοσυναρμολόγισης. Ο φοιτητής θα μπορεί να κατανοεί και να αξιολογεί τις τεχνολογίες παρασκευής και τελικής εφαρμογής διατάξεων που βασίζονται στη χρήση υγροκρυσταλλικών υλικών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στα χαλαρά (μαλακά) υλικά. Πολυμερή, κολλοειδή, υγροί κρύσταλλοι, μοριακή δομή και διαμοριακές αλληλεπιδράσεις. Εισαγωγή στις έννοιες της μοριακής αυτοοργάνωσης και αυτοσυναρμολόγισης.
Η υγροκρυσταλλική κατάσταση ως μια διακριτή κατάσταση της ύλης μεταξύ της ισότροπης υγρής και της κρυσταλλικής. Οι διάφορες υγροκρυσταλλικές φάσεις και η μοριακή τους οργάνωση. Μοριακοί παράμετροι τάξης προσανατολισμού και θέσης. Μετατροπές φάσεων. Φυσικές ιδιότητες των κοινών υγρών κρυστάλλων: ηλεκτρικές, οπτικές, μαγνητικές και μηχανικές. Δομικές ατέλειες.
Προσανατολισμός υγροκρυσταλλικών υλικών με εξωτερικά πεδία και επιφανειακές δυνάμεις. Τεχνικές χαρακτηρισμού των υγρών κρυστάλλων: οπτική μικροσκοπία, θερμιδομετρία, σκέδαση ακτίνων-Χ, διηλεκτρική φασματοσκοπία, NMR.
Οπτο-ηλεκτρικές, οπτο-ηλεκτρονικές, οπτο-μηχανικές, θερμο-οπτικές και ηλεκτρο-μηχανικές εφαρμογές των υγρών κρυστάλλων. Οι υγροί κρύσταλλοι στη τεχνολογία της πληροφορικής και της οπτικοποίησης. Αρχές λειτουργείας και τεχνολογία των ηλεκτροπτικών κυψελίδων (pixel). Υαλοπίνακες ελεγχόμενης διαφάνειας: τεχνολογία και αρχές λειτουργίας.
Μακρομοριακοί και υπερμοριακοί υγροί κρύσταλλοι. Νανοσύνθετα «μαλακά» υλικά. Ανισότροπες κολλοειδείς διασπορές. Βιομημιτικά υγροκρυσταλλικά συστήματα. Η υγροκρυσταλλική μοριακή οργάνωση στη Βιολογία.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
- Παρατήρηση υγροκρυσταλλικών φάσεων και εύρεση θερμοκρασιών μετατροπής με μικροσκοπία πολωμένου φωτός.
- Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης- εύρεση θερμοκρασιών και ενθαλπίας μετατροπής φάσεων.
- Καθορισμός της διηλεκτρική ανισοτροπίας νηματικού υγρού κρυστάλλου με τη μέθοδο της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας.
- Κατασκευή και έλεγχος οπτικού στοιχείου με υγροκρυσταλλικά υλικά.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, Εργαστήριο Ι Επιστήμης των Υλικών, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙ Φυσικής, Εργαστηριο ΙΙΙ Φυσικής.
MAS_367 Μελέτη της Δομής των Υλικών με Τεχνικές Σκέδασης
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να γνωρίζει έννοιες όπως γεωμετρία κρυστάλλων, Ομάδες Σημείου, πλέγματα Bravais, Ομάδες χώρου, αντίστροφο πλέγμα καθώς και να έχει κατανοήσει τον τρόπο καθώς και τα πειραματικά αποτελέσματα μετρήσεων με ακτίνες-Χ καθώς και μετρήσεων περίθλασης ακτίνων-Χ με σύγχροτρον. Επίσης να έχει κατανοήσει πλήρως τις εξισώσεις Laue και την επίδραση της τάσης και του μεγέθους του κρυσταλλίτη στην μορφή των κορυφών περίθλασης.Περιεχόμενο Μαθήματος
Γεωμετρική θεωρία κρυσταλλικού πλέγματος. Διεργασίες συμμετρίας. Ομάδες συμμετρίας σημείου και συμβολισμός τους κατά Herman-Mauguin και Schoenflies. Πλέγματα Bravais. Ομάδες συμμετρίας χώρου. Διεθνείς Κρυσταλλογραφικοί Πίνακες (International Tables for X-ray Crystallography). Αντίστροφο πλέγμα. Περίθλαση ακτίνων-Χ με τη χρήση περιθλασίμετρου και ακτινοβολίας συγχρότρου (synchrotron). Νόμος του Bragg. Γεωμετρική θεωρία περίθλασης κατά Laue. Περιγραφή της περίθλασης με το αντίστροφο πλέγμα. Ζώνες Brillouin. Σκέδαση ακτίνων-Χ από ελεύθερο ηλεκτρόνιο, άτομο, κυψελίδα. Παράγοντας ατομικής μορφής (Form factor) και δομής (Structure factor). Περίθλαση ακτίνων-Χ από πολυκρυσταλλικά υλικά (παράγοντας Lorentz, απορρόφησης και θερμοκρασίας). Επίδραση εσωτερικών τάσεων και μεγέθους κρυσταλλιτών (τύπος του Scherrer) στα χαρακτηριστικά περίθλασης. Δεικτειοδότηση ανακλάσεων. Προσδιορισμός κρυσταλλικής δομής. Βασικές αρχές περίθλασης με δέσμες νετρονίων και ηλεκτρονίων.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, Φυσική IV.
MAS_368 Πληροφορική IV (Εισαγωγή στην Υπολογιστική Επιστήμη των Υλικών)
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να σχεδιάζει και να επιλύει προβλήματα εντοπίζοντας και εφαρμόζοντας κατάλληλες μεθόδους υπολογιστικής επιστήμης των υλικών. Να κατανοεί πλήρως τις δυνατότητες και τους περιορισμούς των υπολογιστικών πειραμάτων και προσομοιώσεων. Για επιλεγμένα προβλήματα, να δημιουργεί υπολογιστικό κώδικα, να επεξεργάζεται τα αποτελέσματα και να ελέγχει την αξιοπιστία τους. Να μπορεί να αναλύσει και να οπτικοποιήσει τα αποτελέσματα των υπολογιστικών πειραμάτων και να συγγράφει τις εργασίες υπό τη μορφή ολοκληρωμένων επιστημονικών αναφορών.Περιεχόμενο Μαθήματος
Υπολογισμοί από πρώτες αρχές (ab initio).
Α. Μόρια. Μοριακή δομή, αρχιτεκτονική και συμμετρία. Συνοπτική παρουσίαση προγραμμάτων Κβαντικής Χημείας, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και πεδία εφαρμογής. Σχεδιασμός μοριακών δομών και προετοιμασία υπολογισμών με προγράμματα ελεύθερου λογισμικού. Συνήθη είδη υπολογισμών ηλεκτρονικής δομής: Ολική ενέργεια, βελτιστοποίηση γεωμετρίας, συχνότητες ταλάντωσης, διεγερμένες καταστάσεις, επιφάνειες δυναμικής ενέργειας, μοντελοποίηση χημικών αντιδράσεων, θερμοχημεία. Επεξεργασία και ερμηνεία αποτελεσμάτων, ανάλυση πληθυσμών (π.χ. Mulliken, Lowdin, AIM), πυκνότητα καταστάσεων, γραφική αναπαράσταση αποτελεσμάτων με προγράμματα τρισδιάστατων γραφικών, φάσματα UV/Vis, IR, Raman.
Β. Περιοδικές δομές (στερεά, επιφάνειες, μονοδιάστατες δομές). Συνοπτική παρουσίαση λογισμικού για υπολογισμούς σε συστήματα με περιοδικές συνοριακές συνθήκες, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και πεδία εφαρμογής. Σχεδιασμός συστημάτων με περιοδικές συνοριακές συνθήκες και προετοιμασία υπολογισμών με προγράμματα ελεύθερου λογισμικού. Ψευδοδυναμικά και ανάπτυξη κυματοσυναρτήσεων σε επίπεδα κύματα. Συνήθη είδη υπολογισμών ηλεκτρονικής δομής: Ολική ενέργεια, βελτιστοποίηση γεωμετρίας, βελτιστοποίηση κυψελίδας, υπολογισμός τάσεων και ελαστικών ιδιοτήτων, φωνόνια, δομή ενεργειακών ζωνών και πυκνότητα καταστάσεων για ηλεκτρονικές και για φωνονικές καταστάσεις.
Εισαγωγή στις μοριακές προσομοιώσεις
Διαμοριακά δυναμικά αλληλεπίδρασης και πεδία δυνάμεων (force fields). Η μέθοδος προσομοίωσης της Μοριακής Δυναμικής. Βασικές αρχές και αλγόριθμοί. Θερμοστάτηση και προσομοίωση συστημάτων σε συνθήκες σταθερής θερμοκρασίας. Επεξεργασία αποτελεσμάτων προσομοιώσεων. Κατάστρωση και προσομοίωση επιλεγμένων συστημάτων με Μοριακή Δυναμική. Εισαγωγή στη μέθοδο μοριακής προσομοίωσης Monte Carlo. Εφαρμογές σε πλεγματικά μοντέλα για το μαγνητισμό.
Προαπαιτούμενα:Πληροφορική Ι, ΙΙ.
MAS_369 Διδακτική της Φυσικής
Μετά την επιτυχή περάτωση των σπουδών στο μάθημα αυτό:- ο φοιτητής/τρια θα έχει αποκτήσει βασικές γνώσεις σχετικά με τους παράγοντες που συνιστούν μια επιτυχή - αποδοτική προσπάθεια διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών. Θα έχει κατανοήσει την σημασία του Επιστημονικού γραμματισμού και της κονστρουκτιβιστικής προσέγγισης στην μάθηση.
- Ο φοιτητής/τρια θα μπορεί να χρησιμοποιεί και να αξιολογεί τις πληροφορίες από το διαδίκτυο προκειμένου να χρησιμοποιήσει το υλικό αυτό για την κατανόηση φυσικών διεργασιών.
- Ο φοιτητής/τρια θα μπορεί να παρουσιάζει κάποιο επιστημονικό θέμα σε ακροατήριο διαφόρων επιπέδων σε ό,τι αφορά την γνώση των Φυσικών επιστημών και να αναφέρεται σωστά στην βιβλιογραφία.
- Ο φοιτητής/τρια θα έχει μια εμπειρία διδασκαλίας σε ακροατήριο.
- Ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει βασικές γνώσεις στην "διαχείριση της τάξης" και θα έχει κατανοήσει την σημασία της «επιμόρφωσης» και της «δια βίου μάθησης».
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σημασία της κατανόησης των Φυσικών Επιστημών για τον καθένα πολίτη. Επιστημονικός Γραμματισμός.
Σκοποί και στόχοι της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών. Διαχείριση τάξης. Σημειωτική.
Μέθοδοι διδασκαλίας (σύγχρονες τάσεις). Κονστρουκτιβισμός. Διδακτικά βοηθήματα. Σχεδιασμός μαθήματος.
Εργαστηριακή διδασκαλία. Εξοπλισμός. Εκπαίδευση ενός δασκάλου Φυσικών Επιστημών.
Συγγενείς δραστηριότητες ενός δασκάλου Φυσικών Επιστημών.
Συσχέτιση των Φυσικών Επιστημών με τις άλλες επιστήμες (Διεπιστημονικότητα).
Αξιολόγηση.
Δια βίου μάθηση και Επιμορφώσεις. Η κατάσταση στην διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών σε Ευρωπαϊκό επίπεδο.
Προαπαιτούμενα: Τρία από τα εξής: Χημεία Ι, ΙΙ, Φυσική Ι, ΙΙ
MAS_3611 Βιομηχανικά Πλαστικά
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει Να γνωρίζει τα χαρακτηριστικά των κυριότερων εμπορικών πλαστικών, τις βιομηχανικές τους διεργασίες, τις χρήσεις τους. Η γνώση που θα αποκτήσουν στο μάθημα θα αποτελέσει σημαντικό εφόδιο για την επαγγελματική τους κατάρτιση και θα τους βοηθήσει να έρθουν σε επαφή με το χώρο της βιομηχανίας των πλαστικών και γενικότερα των πολυμερών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Κατάλογος διαδικασιών/ μεθόδων παραγωγής και η επίδραση τους στο σχεδιασμό υλικών.
Συστατικά των πλαστικών. Χαρακτηρισμός και επιλογή εμπορικών πλαστικών. Μηχανικές κατεργασίες. Μέθοδοι διαμόρφωσης, εξώθησης και υλικά επιστρώσεων, ενίσχυσης και χύτευσης. Θερμοδιαμόρφωση-Διόγκωση-Επικάλυψη. Μέθοδοι και υλικά κατεργασίας και διακόσμησης. Επεξεργασία με ακτινοβολία. Μορφή και σχεδιασμός προϊόντων. Κατασκευή εργαλείων και καλουπιών. Ειδικά θέματα θερμοπλαστικών και θερμοσκληρυνόμενων πλαστικών.
Επιστήμη των Υλικών Ι-III
MAS_3613 Υλικά Καταλυτικών Διεργασιών
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση να:
- Κατανοεί θεμελιώδεις αρχές θερμοδυναμικής και κινητικής ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων
- Γνωρίζει βασικές κατηγορίες στερεών καταλυτών και τα κύρια φυσικοχημικά χαρακτηριστικά τους
- Γνωρίζει συμβατικές μεθόδους σύνθεσης, χαρακτηρισμού και αξιολόγησης στερεών καταλυτών
- Κατανοεί τις φυσικοχημικές διεργασίες ρόφησης διαφόρων χημικών ειδών στην καταλυτική επιφάνεια
- Έχει γενικές γνώσεις τεχνικών ποιοτικού και ποσοτικού προσδιορισμού αντιδρώντων, ενδιαμέσων και προϊόντων σε μια ετερογενή καταλυτική διεργασία
- Κατανοεί βασικούς μηχανισμούς ετερογενών καταλυτικών διεργασιών
- Έχει γενικές γνώσεις επιλεγμένων καταλυτικών διεργασιών περιβαλλοντικού και ενεργειακού ενδιαφέροντος
- Γνωρίζει τον τρόπο αναζήτησης και συλλογής επιστημονικών πληροφοριών.
- Συντάσσει επιστημονικό κείμενο
- Έχει εξοικειωθεί με την προφορική παρουσίαση επιστημονικών εργασιών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή σε βασικές έννοιες (κατάλυση, καταλύτης, ενεργές θέσεις, ενεργότητα, εκλεκτικότητα, μετατροπή, ρυθμός)
Θερμοδυναμική και κινητική ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων
Στερεοί καταλύτες (μέταλλα, οξείδια, υποστηριγμένοι καταλύτες, μονολιθικοί καταλύτες)
Μέθοδοι σύνθεσης και χαρακτηρισμού στερεών καταλυτών
Ρόφηση-εκρόφηση χημικών ειδών σε καταλυτικές επιφάνειες
Βασικοί μηχανισμοί ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων
Επιλεγμένες ετερογενείς καταλυτικές διεργασίες περιβαλλοντικού και ενεργειακού ενδιαφέροντος
Το μάθημα περιλαμβάνει συγγραφή βιβλιογραφικής εργασίας σε επιλεγμένες καταλυτικές διεργασίες και παρουσίαση από τους φοιτητές.
Προαπαιτούμενα: Φυσικοχημεία Ι
MAS_3614 Χημεία Προηγμένων Υλικών
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει :
Να έχει κατανοήσει και εξοικειωθεί με βασικές αλλά και περισσότερο εξειδικευμένες χημικές διεργασίες και αντιδράσεις που συναντώνται στο χώρο των προηγμένων υλικών. Να μπορεί να εκτελεί απλές χημικές διεργασίες και να οργανώνει, να σχεδιάζει και να εκτελεί χημικές αντιδράσεις.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Χημικές αντιδράσεις. Σχεδιασμός, προετοιμασία, έλεγχος, απομόνωση, καθαρισμός και χαρακτηρισμός προϊόντων.
Είδη χημικών αντιδράσεων. Αντιδράσεις σε διάλυμα (διαλύτης, θερμοκρασία, ανάδευση, επαναρροή), αντιδράσεις σε επιφάνεια (υδρόφοβες, υδρόφιλες επιφάνειες), υδροθερμική κατεργασία, αντιδράσεις σε χρήση μικροκυμάτων.
Αρχές φωτοχημείας.
Χημεία φυλλόμορφων υλικών.
Υπερμοριακή χημεία. (Μη δεσμικές αλληλεπιδράσεις, αυτοοργάνωση της ύλης)
Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής μετάλλων (αναγωγή μετάλλων και σχηματισμός νανοσωματιδίων, οξείδωση μετάλλων). Αντιδράσεις παρασκευής συμπλόκων.
Αντιδράσεις οργανικής χημείας με εφαρμογή στα υλικά. Αμιδικός δεσμός. Προστασία και αποπροστασία οργανικών ομάδων. Εστεροποίηση. Αντιδράσεις εποξυ ομάδας.
Εργαστηριακές ασκήσεις
Παρασκευή ανόργανου άλατος, απομόνωση με καταβύθιση, καθαρισμός με ανακρυστάλωση και χαρακτηρισμός με φασματοσκοπία και υπολογισμό απόδοσης.
Παρασκευή οργανικής ένωσης, απομόνωση με καταβύθιση, καθαρισμός με ανακρυστάλωση, χρωματογραφία και χαρακτηρισμός με φασματοσκοπία και υπολογισμό απόδοσης.
Προαπαιτούμενα: Χημεία Ι, ΙΙ
MAS_3615 Μοντελοποίηση Βιολογικών Συστημάτων
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια αναμένεται:
Α. Να έχει κατανοήσει βασικές αρχές που διέπουν την συμπεριφορά διαφόρων βιομοριακών συστημάτων και βιολογικών διεργασιών.
Β. Να είναι εξοικειωμένος με τον σχεδιασμό ενός κατάλληλου μοντέλου για την περιγραφή ενός παρατηρούμενου φαινομένου.
Γ. Να έχει στοιχειώδεις γνώσεις της περίπλοκης συμπεριφοράς που εμφανίζεται σε μια ποικιλία βιολογικών προβλημάτων, καθώς και τρόπων ποσοτικής περιγραφής της.
Δ. Να είναι σε θέση να διακρίνει τα βασικά χαρακτηριστικά ενός βιολογικού φαινομένου που αντιμετωπίζει για πρώτη φορά και να μπορεί να εξετάσει τρόπους κατάλληλης μοντελοποίησής του.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Βιομοριακές αντιδράσεις, Αποδόμηση, Δέσμευση προσδέτη-υποδοχέα και συνεργατική δέσμευση, Κινητική Michaelis-Menten.
Βιομοριακά συστήματα δύο καταστάσεων, Φωσφορυλίωση, Mοντέλο Monod-Wyman-Changeux (MWC), Ιοντικά κανάλια και ρύθμισή τους.
Πολυμερισμός κυτταροσκελετού, Κατανομή ισορροπίας και διακυμάνσεις, Κινητική πολυμερισμού, Δυναμική αστάθεια.
Ηλεκτρικά φορτισμένα βιομοριακά συστήματα σε ιοντικά διαλύματα, Θωράκιση, Εξίσωση Poisson-Boltzmann.
Διάχυση σε βιολογικά συστήματα, Πειράματα ανάκτησης φθορισμού (FRAP),
Άφιξη σηματοδοτικών μορίων σε κυτταρικούς υποδοχείς, Βακτηριακή χημειόταξη.
Ρυθμιστικά γενετικά δίκτυα, Υποκινητές, Κατανομές mRNA, Πρωτεϊνική μετάφραση, Γενετικοί διακόπτες και ταλαντωτές.
Βιολογικές χωρικές δομές, Μορφογόνα, Δομές Turing και αστάθεια Turing,
Πλευρική παρεμπόδιση και το σύστημα Notch-Delta.
Προαπαιτούμενα: Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ, Εφ. Μαθηματικά Ι – IV
ΕΞΑΜΗΝΟ VII
MAS_474 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να σχεδιάζει και να επιλύει προβλήματα εντοπίζοντας και εφαρμόζοντας κατάλληλες μεθόδους υπολογιστικής επιστήμης των υλικών. Να κατανοεί πλήρως τις δυνατότητες και τους περιορισμούς των υπολογιστικών πειραμάτων και προσομοιώσεων. Να αποκτήσει εμπειρία στη χρήση ελεύθερου λογισμικού κβαντικής χημείας, πεπερασμένων διαφορών και μοριακών προσομοιώσεων. Να συνδέει αποτελέσματα και φαινόμενα που συμβαίνουν σε διαφορετικές χωρικές και χρονικές κλίμακες. Για επιλεγμένα προβλήματα, να δημιουργεί υπολογιστικό κώδικα, να επεξεργάζεται τα αποτελέσματα και να ελέγχει την αξιοπιστία τους. Να μπορεί να αναλύσει και να οπτικοποιήσει τα αποτελέσματα των υπολογιστικών πειραμάτων και να συγγράφει τις εργασίες υπό τη μορφή ολοκληρωμένων επιστημονικών αναφορών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Μέθοδοι επίλυσης μερικών διαφορικών εξισώσεων, προβλημάτων συνοριακών τιμών και προβλημάτων ιδιοτιμών. Εφαρμογές στην εξίσωση του Schrödinger και στις εξισώσεις διάχυσης. Μέθοδοι από πρώτες αρχές (ab initio). Λογισμός μεταβολών και συναρτησιακά. Ολοκληρωτικές εξισώσεις. Είδη ολοκληρωτικών εξισώσεων με εφαρμογές στην επιστήμη των υλικών και μέθοδοι αριθμητικής επίλυσης.
Προαπαιτούμενα: Πληροφορική Ι, ΙΙ, IV, Εφαρμοσμένα Μαθηματικά IV
MAS_475 Θέματα Βιομηχανικών και Τεχνολογικών Εφαρμογών των Υλικών Ι
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να κατανοεί πλήρως τις βασικές βιομηχανικές τεχνολογίες των υλικών σε μια σειρά θεμάτων που παρουσιάζονται από τους προσκεκλημένους ομιλητές ή και με επισκέψεις στους βιομηχανικούς φορείς.
Οι φοιτητές αποκτούν σημαντική εμπειρία, έρχονται σε επαφή με στελέχη της βιομηχανίας και άλλων παραγωγικών φορέων και γνωρίζουν τον κόσμο της αγοράς. Λαμβάνουν εξειδίκευση σε ευρύ πεδίο και την ικανότητα να αναλύουν προβλήματα και απαιτήσεις, να εφαρμόζουν τεχνικές επιστήμης των υλικών για την παραγωγή τεχνολογίας και προϊόντων. Στα πλαίσια των μελετών εκπαιδεύονται στην συνεργασία με καταμερισμό εργασιών, αναλύουν προβλήματα, διαμορφώνουν και διατυπώνουν τεχνικές απόψεις με τεκμηρίωση. Αποκτούν εμπειρία συγγραφής τεχνικών άρθρων και παρουσιάσεων σε ευρύ κοινό. Επικοινωνούν με εξειδικευμένο προσωπικό και προετοιμάζονται για περαιτέρω επαγγελματική εξέλιξη στο πεδίο, με αξιοπιστία και αυτονομία.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σειρά σεμιναριακών εργαστηρίων με την συμμετοχή καταξιωμένων στελεχών της βιομηχανίας οι οποίοι προσκαλούνται για να αναπτύξουν την δική τους βιομηχανική δραστηριότητα.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ & ΙΙΙ
MAS_476 Οπτικά και Οπτοηλεκτρονικά Υλικά
Οι στόχοι αυτού του μαθήματος είναι:
Α. Να δώσει μια σύνοψη στις οπτικές ιδιότητες σε διάφορες κατηγορίες υλικών.
Β. Να εισάγει τον φοιτητή σε μη γραμμικές οπτικές διαδικασίες και μη γραμμικά οπτικά υλικά.
Γ. Να εισάγει τον φοιτητή σε βασικές οπτοηλεκτρονικές συσκευές, όπως κυματοδηγούς και οπτικές ίνες.
Δ. Να εισάγει το φοιτητή σε πολύπλοκες φωτονικές δομές, όπως για παράδειγμα, κατευθυντικοί συζεύκτες κυματοδηγών, περιοδικοί κυματοδηγοί και φωτονικά υλικά με χάσμα.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σύνοψη οπτικών ιδιοτήτων αγωγών, μονωτών και ημιαγωγών. Οπτικές ιδιότητες μοριακών υλικών.
Μη-γραμμικά οπτικά υλικά και διαδικασίες. Μη-γραμμική οπτική επιδεκτικότητα. Το μοντέλο του αναρμονικού ταλαντωτή. Κλασικός και κβαντικός υπολογισμός της μη-γραμμικής οπτικής επιδεκτικότητας δεύτερης και τρίτης τάξης. Υλικά για μη-γραμμικές οπτικές διαδικασίες δεύτερης και τρίτης τάξης. Κυματική περιγραφή γένεσης δεύτερης αρμονικής και γένεσης άθροισης και διαφοράς συχνοτήτων. Ταίριασμα φάσης. Οπτικό φαινόμενο Kerr και φαινόμενα που εμφανίζονται σε υλικά που εμφανίζουν το οπτικό φαινόμενο Kerr.
Υλικά για οπτικούς κυματοδηγούς. Συζευγμένοι κυματοδηγοί και θεωρία συζευγμένων τρόπων διάδοσης. Περιοδικοί κυματοδηγοί - κυματοδηγοί βοηθούμενοι από το φαινόμενο Bragg. Laser κατανεμημένης ανάδρασης. Μη γραμμικοί οπτικοί συζευγμένοι κυματοδηγοί. Φωτονικά υλικά με χάσμα. Κυματοδηγοί βασισμένοι σε φωτονικούς κρυστάλλους και οπτικοί κυματοδηγοί συζευγμένων αντηχείων.
Προαπαιτούμενα: Φυσική ΙΙ, Επιστήμη των Υλικών ΙΙ
MAS_477 Μαγνητικά Υλικά
Μαθησιακά Αποτελέσματα:
Α. Κατανόηση των βασικών μαγνητικών φαινομένων που λαμβάνου χώρα σε μακροσκοπικό και μικροσκοπικό επίπεδο.
Β. Εκμάθηση των βασικών κατηγοριών μαγνητικών υλικών.
Γ. Εκμάθηση των σημαντικότερων εφαρμογών των μαγνητικών υλικών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Επισκόπηση βασικής μαγνητοστατικής θεωρίας - Μαγνητική ροπή και δίπολα -Μαγνήτιση και μαγνητικά υλικά - Βρόχοι υστέρησης - Ατομική προέλευση του μαγνητισμού και κβαντική θεωρία του σπιν - Διαμαγνητικά υλικά και χρήσεις τους - Παραμαγνητικά υλικά - Νόμος Curie-Weiss - Παραμαγνήτες τύπου Pauli - Αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων στα σιδηρομαγνητικά υλικά – Θεωρία Weiss-Langevin και θεωρία απεντοπισμένων ηλεκτρονίων – Σιδηρομαγνητικές περιοχές και δυναμική τοιχωμάτων Bloch - Εμφάνιση υστέρησης σε σιδηρομαγνητικά υλικά - Μαλακοί και σκληροί μαγνήτες -Αντισιδηρομαγνητικά Υλικά - Σιδηριμαγνητικά υλικά (φερρίτες, garnets) και εφαρμογές τους - Εγγενής και επαγόμενη μαγνητική ανισοτροπία - Εφαρμογές της στα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης και ιδιότητες μικρών μαγνητικών σωματιδίων - Γιγαντιαία μαγνητοαντίσταση και κεφαλές ανάγνωσης σκληρών δίσκων - Κολοσσιαία μαγνητοαντίσταση και προοπτικές - Θεωρία φαινομένου Kerr και μαγνητο-οπτική εγγραφή - Νανοδομημένα μαγνητικά υλικά με εφαρμογές στην μαγνητοηλεκτρονική (τρανζίστορ, μαγνητικές μνήμες τυχαίας διέλευσης, αισθητήρες) - Προοπτικές νανοδομημένων μαγνητικών υλικών (μαγνητοηλεκτρικά υλικά, multiferroics) και η σχέση τους με την τεχνολογία αιχμής.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ
MAS_479 Σύνθετα Υλικά
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να:
- Αναγνωρίζουν και να κατηγοριοποιούν τα σύνθετα υλικά.
- Να γνωρίζουν τους βασικούς τρόπους παρασκευής σύνθετων υλικών ανά κατηγορία. Γνωρίζουν τους τύπους των ατελειών της κρυσταλλικής δομής.
- Γνωρίζουν τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών και να ποσοτικοποιούν την επίδραση της ενισχυτικής φάσης.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγικές έννοιες. Ορισμοί. Είδη σύνθετων υλικών. Ταξινόμηση, τεχνικές εφαρμογές. Ετερογένεια και ανισοτροπία.
Μήτρα και ενισχυτικό μέσο: Υλικά χρησιμοποιούμενα ως μήτρα (πολυμερή, μέταλλα, κεραμικά). Είδη και τύποι ενισχυτικού μέσου. Είδη ινών. Η διεπιφάνεια στα σύνθετα υλικά: Πρόσφυση και αλληλεπιδράσεις. Μέθοδοι ελέγχου της διεπιφάνειας. Μοντέλα μεταφοράς μηχανικών τάσεων μέσω της διεπιφάνειας.
Σύνθετα υλικά μεταλλικής μήτρας: Μέθοδοι παρασκευής, ιδιότητες, εφαρμογές.
Σύνθετα υλικά κεραμικής μήτρας: Μέθοδοι παρασκευής, ιδιότητες, εφαρμογές.
Σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας: Είδη πολυμερών ως μήτρες. Μέθοδοι παρασκευής: Αυτόκλειστος φούρνος. Χύτευση με μεταφορά ρητίνης. Μορφοποίηση με περιέλιξη ινών. Μορφοποίηση με την τεχνική pultrusion. Μορφοποίηση με πλέξη ινών. Ιδιότητες, περιβαλλοντική επίδραση, εφαρμογές.
Μηχανικές ιδιότητες σύνθετων υλικών: Πυκνότητα. Μέτρο ελαστικότητας. Αντοχή. Η ανισοτροπική φύση των ινωδών σύνθετων υλικών. Δυσκαμψία UD συνθέτων στη διεύθυνση των ινών και off axis. Μηχανική συμπεριφορά πολυστρώτων (συμμετρικά, μη-συμμετρικά κλπ). Μηχανισμοί αστοχίας.
Θερμική συμπεριφορά σύνθετων υλικών: Θερμοχωρητικότητα. Θερμική διαστολή. Θερμική αγωγή.
Θερμικά αναπτυσσόμενες τάσεις. Υγροθερμική συμπεριφορά.
Ηλεκτρικές ιδιότητες σύνθετων υλικών: Σύνθετα υλικά ως στατιστικό μείγμα φάσεων. Διηλεκτρική συμπεριφορά. Διηλεκτρική κατάρρευση. Ελεγχόμενη αγωγιμότητα. Θεωρία βαθμιαίας διάδοσης.
Νανοσύνθετα.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
Παρασκευή συνθέτων υλικών με τη μέθοδο των πολυστρώτων πλακών.
Μέτρηση της δυναμικής μηχανικής συμπεριφοράς σε ινώδη σύνθετα υλικά συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Μελέτη της διηλεκτρικής συμπεριφοράς.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών ΙΙΙ
MAS_4710 Φωτονική
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να κατανοεί πλήρως τις βασικές έννοιες του πεδίου της Οπτικής και Φωτονικής και να τις εφαρμόζει για την επίλυση προβλημάτων και εξειδικευμένων σχεδιάσεων και μελετών προπτυχιακού επιπέδου, ειδικότερα των:
- Αναλυτική χάραξη οπτικών ακτίνων στο γενικευμένο οπτικό σύστημα
- Επίλυση προβλημάτων πόλωσης με μεθόδους Stokes και Jones
- Εκφράσεις συμβολής δύο ή περισσότερων πεδίων σε απλές περιπτώσεις
- Περίθλαση Fraunhofer από απλά περιοδικά ή μη διαφράγματα
- Ανάλυση και σύνθεση εικόνας και καθορισμός κριτηρίου ευκρίνειας
- Βασικές αρχές εκπομπής, διαμόρφωσης και ανίχνευσης φωτός
Οι φοιτητές αποκτούν δεξιότητες και εξειδίκευση στο πεδίο και την ικανότητα να αναλύουν προβλήματα και απαιτήσεις και εφαρμόζουν τις τεχνικές φωτονικής σε ποικίλες πραγματικές εφαρμογές με έμφαση στην επιστήμη των υλικών και την παραγωγή τεχνολογίας. Στα πλαίσια μελετών εκπαιδεύονται στην συνεργασία με καταμερισμό εργασιών, αναλύουν προβλήματα, διαμορφώνουν και διατυπώνουν τεχνικές απόψεις με τεκμηρίωση. Επικοινωνούν με εξειδικευμένο και μη-εξειδικευμένο προσωπικό και προετοιμάζονται για περαιτέρω μελέτη και επαγγελματική εξέλιξη στο πεδίο, με αξιοπιστία και αυτονομία.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Γεωμετρικός ορισμός της οπτικής ακτίνας. Παραξονική οπτική διάδοση. Άλγεβρα μητρών [ABCD]. Γεωμετρική οπτική απεικόνιση και το γενικευμένο οπτικό σύστημα. Κύρια και καρδινάλια σημεία. Διαφράγματα. Κύριες εκτροπές. Σύνθετα οπτικά συστήματα.
Πόλωση του φωτός. Ολική και μερική πόλωση. Γραμμική και ελλειπτική πόλωση. Διπλοθλαστικότητα. Πολωτικά στοιχεία. Άλγεβρες Jones και Muller. Ενεργά οπτικά στοιχεία Pockels και Faraday. Φωτοελαστικότητα. Οπτική διαμόρφωση.
Κυματική διάδοση. Διηλεκτρικές οπτικές διεπιφάνειες και Εξισώσεις Fresnel. Χαρακτηριστικές γωνίες. Συντελεστές ανάκλασης και διάδοσης. Διασπορά.
Συμβολή του φωτός. Οπτική συμφωνία και βαθμός συμφωνίας. Φάσμα. Συμβολόμετρα Michelson, Mach-Zehnder, Sagnac. Συμβολομετρία πολλαπλής δέσμης - Συμβολόμετρο Fabry-Perot. Λεπτά υμένια και συστήματα πολλαπλών επιστρώσεων. Σχεδίαση πολυστρωματικών συμβολομετρικών συστημάτων HLH. Αντιανακλαστικά, ανακλαστικά, διαζωνιακά, πολωτικά και φασικά στοιχεία.
Διάδοση και περίθλαση του φωτός. Αρχή του Ηuygens και φορμαλισμός Fresnel-Kirchoff. Οπτική Fourier. Δημιουργία εικόνας και θεωρία Abbe. Ευκρίνεια απεικόνισης. Οπτικές συναρτήσεις μεταφοράς (OTF και MTF). Φράγματα περίθλασης. Ολογραφία. Μετρολογικές εφαρμογές.
Οπτική ανάδραση και κυματική οδήγηση. Κοιλότητες συντονισμού λέιζερ. Γεωμετρική ανάλυση. Μιγαδική καμπυλότητα. Αυτοσυνέπεια. Δέσμες Gauss. Τρόποι ταλάντωσης. Διάδοση με οριακές συνθήκες. Επίπεδος οπτικός κυματοδηγός και η οπτική ίνα. Συνθήκες κυματοδήγησης και τρόποι διάδοσης. Απώλειες.
Φωτονική και οπτοηλεκτρονική τεχνολογία, υλικά και εφαρμογές: Πηγές φωτός (Θερμικές πηγές, φασματικές πηγές, διοδικές πηγές LED, φυσικές αρχές και τεχνολογία πηγών Laser), Διαμορφωτές φωτός (ηλεκτροοπτικά, ακουστοοπτικά, μαγνητοοπτικά στοιχεία), Παθητικά στοιχεία (διαθλαστικά-ανακλαστικά-περιθλαστικά στοιχεία, συμβολομετρικά φίλτρα, φωτονικοί κρύσταλλοι), Οπτικοί κυματοδηγοί και Οπτικές ίνες, Ανιχνευτές ακτινοβολίας (Θερμικοί και κβαντικοί ανιχνευτές φωτός από φάσμα ακτίνων-Χ ως το άπω υπέρυθρο), Ολοκληρωμένα οπτικά κυκλώματα, Συστήματα Μετρολογίας.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV
MAS_4711 Βιομηχανικά Μέταλλα και Κράματα
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση:
Να έχει κατανοήσει πλήρως προχωρημένες έννοιες θερμοδυναμικών και κινητικών διαδικασιών σε μεταλλικά υλικά βιομηχανικού ενδιαφέροντος θερμικές κατεργασίες σε μέταλλα και τεχνικές μορφοποίησης μεταλλικών υλικών και κραμάτων. Επίσης, πρέπει να μπορεί να σχεδιάζει μεταλλικά κράματα επιθυμητών τεχνολογικών ιδιοτήτων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Φιλοσοφία σχεδιασμού με υλικά. Η εξέλιξη των τεχνολογικών μεταλλικών υλικών. Η διαδικασία σχεδιασμού. Τύποι σχεδιασμού. Το τετράπτυχο λειτουργία, υλικό, σχήμα και παραγωγική διαδικασία. Επιλογή Υλικών. Ιδιότητες. Χάρτες.
Ταξινόμηση μεταλλικών κραμάτων: σιδηρούχα, μη-σιδηρούχα. Μέθοδοι κατεργασίας. Ρόλος των κραματικών στοιχείων στους χάλυβες,
Παραδείγματα και σχεδιασμός με ελαφριά υλικά: Προηγμένα κράματα μετάλλων για αεροδιαστημική/ βιομηχανία οχημάτων: κράματα μαγνησίου, κράματα αλουμινίου (όπως αλουμίνιο-λίθιο κ.α.). Προηγμένα κράματα τιτανίου: άλφα και βήτα τύποι κραμάτων. Κράματα και υπερκράματα Νικελίου. Σχεδιάζοντας για μέγιστη αντοχή και δυσθραυτότητα: Ατσάλια υψηλής αντοχής. Διφασικά ατσάλια (φερίτη-μαρτενσίτη). Θερμομηχανικές κατεργασίες. Ατσάλια υψηλής πλαστικότητας. Σχεδιάζοντας για υψηλές θερμοκρασίες: Ατσάλια που παρουσιάζουν αντίσταση στον ερπυσμό. Υπερκράματα νικελίου και κοβαλτίου. Άλλα μέταλλα υψηλών θερμοκρασιών: νιόβιο, μολυβδένιο, βολφράμιο.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι και ΙΙ
MAS_4712 Θεωρία Ομάδων και η εφαρμογή της στην Επιστήμη των Υλικών
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση:
Να έχει κατανοήσει πλήρως βασικές έννοιες υλικών όσο αφορά τις ιδιότητες τους που σχετίζονται με την συμμετρία τους, είτε εκτεταμένης είτε των μορίων τους. Ακόμη θα πρέπει να μπορούν να αναγνωρίζουν μηχανισμούς τροποποίησης τους για την επίτευξη συγκεκριμένων ηλεκτρικών οπτικών και μαγνητικών αλλά και οπτοηλεκτρονικών ιδιοτήτων με βάση την συμμετρία των μορίων. Ταυτόχρονα θα γνωρίζουν βασικά στοιχεία θεωρίας ομάδων. Η σχετική γνώση που απέκτησαν οι φοιτητές τους βοηθά στην επαγγελματική προσέγγιση της εργασίας ή του επαγγέλματός τους και δημιουργούν ικανότητες που κατά κανόνα αποδεικνύονται με την ανάπτυξη και υποστήριξη επιχειρημάτων και την επίλυση προβλημάτων στο πλαίσιο της Επιστήμης των Υλικών.
Επίσης έχουν την ικανότητα να συγκεντρώνουν και να ερμηνεύουν συναφή στοιχεία (κατά κανόνα εντός του γνωστικού πεδίου της Επιστήμης των Υλικών) για να διαμορφώνουν κρίσεις που περιλαμβάνουν προβληματισμό σε συναφή επιστημονικά ζητήματα. Επίσης είναι σε θέση να κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό και τέλος έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρία ομάδων. Αβελιανές ομάδες. Ισομορφισμοί. Στοιχεία συμμετρίας και διεργασίες συμμετρίας, ομάδες σημείου. Καταχώρηση ομάδων σημείου. Άξονες περιστροφής, επίπεδα κατοπτρισμού, κέντρα συμμετρίας και άξονες στροφοκατοπτρισμού. Εύρεση ομάδας σημείου συμμετρικών μορίων. Γενεσιουργές και Παράγωγες Διεργασίες Συμμετρίας. Μήτρες εκπροσώπησης ομάδων. Αναγώγιμες και μη αναγώγιμες εκπροσωπήσεις. Το Μεγάλο Θεώρημα της Ορθογωνιότητας. Το Μικρό Θεώρημα της Ορθογωνιότητας. Εύρεση Εκπροσωπήσεων Χαρακτήρων Διαφόρων Βάσεων. Σχέση μεταξύ θεωρίας εκπροσώπησης και κβαντομηχανικής. Πίνακες χαρακτήρων και η απλή χρήση τους. Παραδείγματα φυσικών ιδιοτήτων. Ιδιότητες τανυστών. Θεωρία μοριακών τροχιακών και θεωρία ομάδων. Συμμετρίες τροχιακών LCAO. Συμμετρία και μορφή υβριδισμένων τροχιακών για σ-δεσμούς και για π-δεσμούς. Άμεσα γινόμενα ομάδων, στοιχεία πινάκων και κανόνες επιλογής. Αριθμός κανονικών ταλαντώσεων στα μόρια. Κανόνες επιλογής IR και Raman. Θεωρία Raman συντονισμού. Υπερτονικές ταινίες και ταινίες συνδυασμού. Φάσματα ηλεκτρονικών μεταπτώσεων σε διατομικά μόρια. Μονοί, διπλοί, τριπλοί δεσμοί και ασύζευκτα τροχιακά. Ενεργειακές ζώνες στα κρυσταλλικά υλικά. Ομάδα του κυματανύσματος. Συμμετρία, πολικότητα και οπτική ενεργότητα των μορίων.
Εργαστηριακές ασκήσεις
Μέτρηση φασμάτων υπερύθρου και ορατού-υπεριώδους για υλικά με διάφορα είδη συμμετρίας.
Προαπαιτούμενα: Εφ. Μαθηματικά Ι & ΙΙ
MAS_4713 Υλικά και Περιβάλλον
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση να:
- Κατανοεί θεμελιώδεις αρχές στις διαδικασίες αλληλεπίδρασης των υλικών με το περιβάλλον.
- Γνωρίζει γενικές κατηγορίες υλικών για περιβαλλοντικές εφαρμογές.
- Κατανοεί τις φυσικοχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στη διεπαφή μεταξύ υλικών και του περιβάλλοντος τους.
- Έχει γενικές γνώσεις για ασφαλή χειρισμό χημικών ουσιών και υλικών και σχετικών σημείων ασφαλείας.
- Γνωρίζει τον τρόπο αναζήτησης και συλλογής επιστημονικών πληροφοριών.
- Συντάσσει επιστημονικό κείμενο
- Έχει εξοικειωθεί με την προφορική παρουσίαση επιστημονικών εργασιών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σχέση και αλληλεπίδραση υλικών με το περιβάλλον. Χρήση, εφαρμογές υλικών σε σύγχρονες περιβαλλοντικές τεχνολογίες με έμφαση στην αντιρρύπανση. Περιβαλλοντικές επιπτώσεις ευρέως χρησιμοποιούμενων τεχνολογικών υλικών. Ρύπανση περιβάλλοντος. Φυσικοχημεία υλικών και αλληλεπιδράσεις με περιβάλλον. Διεργασίες στην διεπιφάνεια υγρού στερεού. Χρήση υλικών για την επεξεργασία ρύπων. Ετερογενής φωτοκατάλυση. Κατάλυση καυσαερίων. Προσροφητικά υλικά. Μοριακή αποτύπωση. Περιβαλλοντική συμπεριφορά και επιπτώσεις των πολυμερικών υλικών. Βιοδιασπώμενα πολυμερή. Ανακύκλωση. Διαχείριση αποβλήτων. Ασφάλεια κατά τη χρήση υλικών και χημικών.
Το μάθημα περιλαμβάνει σεμινάρια συγγραφής βιβλιογραφικής εργασίας (δομή βιβλιογραφική αναζήτηση σε επιστημονικές βάσεις δεδομένων) και παρουσίαση από τους φοιτητές, ή εργαστηριακές ασκήσεις.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι
MAS_4714 Ηλεκτρονική Δομή της Ύλης
Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει έρθει σε επαφή με τις βασικές μεθόδους ηλεκτρονικής δομής όπως αυτές εφαρμόζονται σε υπολογιστικές μελέτες μορίων, νανοδομών, επιφανειών και στερεών και θα έχει εξοικειωθεί με τη χρήση δημοφιλών υπολογιστικών εργαλείων.
Θα μπορεί να αναγνωρίζει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των διάφορων μεθόδων/προσεγγίσεων και προγραμμάτων για συνήθη είδη υπολογισμών και θα είναι σε θέση να επιλέξει τις βέλτιστες πρακτικές για την προσομοίωση πλήθους ηλεκτρονικών, οπτικών και δομικών ιδιοτήτων ρεαλιστικών συστημάτων από το χώρο της επιστήμης των υλικών.
Τέλος, θα είναι σε θέση να επεξεργάζεται, να οπτικοποιεί και να παρουσιάζει κατάλληλα τα αποτελέσματα των υπολογισμών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στις μεθόδους Ηλεκτρονικής Δομής της Ύλης. Οι έννοιες της Κβαντικής Χημείας, της Υπολογιστικής Φυσικής Στερεάς Κατάστασης και της Υπολογιστικής Επιστήμης των Υλικών. Κατηγοροποίηση των μεθόδων Υπολογιστικής Επιστήμης των Υλικών και χαρακτηριστικά μεθόδων ευθύ και αναστρόφου χώρου.
Α. Μέθοδοι ευθύ χώρου. Η εξίσωση του Schrödinger για πολυηλεκτρονιακά άτομα και μόρια. Η προσέγγιση Hartree-Fock στην περιορισμένη (Restricted) και μη περιορισμένη (Unrestricted) μορφή της. Η προσέγγιση του γραμμικού συνδυασμού ατομικών τροχιακών (LCAO). Η εισαγωγή βάσης στις εξισώσεις Hartree-Fock και οι εξισώσεις Roothan-Hall και Pople-Nesbet. Τα ολοκληρώματα δύο ηλεκτρονίων και ο συνήθης συμβολισμός της κβαντικής χημείας. Το θεώρημα Koopmans και η ανάλυση πληθυσμών κατά Mulliken. Το πρόβλημα του ηλεκτρονιακού συσχετισμού, και οι post-Hartree-Fock μέθοδοι (θεωρία διαταραχών Møller–Plesset, αλληλεπίδραση διαμορφώσεων κ.λ.π). Συναρτήσεις βάσης. Εισαγωγή στη μοριακή συμμετρία, ομάδες σημείου και συμβολισμός Schoenflies.
Η μέθοδος του συναρτησιακού της ηλεκτρονικής πυκνότητας. Τα θεωρήματα Hohenberg–Kohn. Οι εξισώσεις Kohn-sham. Η ενέργεια ανταλλαγής-συσχετισμού. Προσεγγιστικά συναρτησιακά ανταλλαγής-συσχετισμού. Η προσέγγιση της τοπικής ηλεκτρονιακής πυκνότητας (LDA), η προσέγγιση της γενικευμένης βαθμίδας (GGA). Υβριδικά συναρτησιακά.
Συνοπτική παρουσίαση προγραμμάτων Κβαντικής Χημείας, Σχεδιασμός και προετοιμασία υπολογισμών με προγράμματα ελεύθερου λογισμικού. Υπολογισμοί ολική ενέργειας, βελτιστοποίησης γεωμετρίας, συχνότητες ταλάντωσης, διεγερμένες καταστάσεις, επιφάνειες δυναμικής ενέργειας κ.α.
Β. Μέθοδοι αναστρόφου χώρου. Εξισώσεις Kohn-Sham στο ανάστροφο χώρο. Ο ρόλος της ανταλλαγής και της συσχέτισης. Η έννοια της αυτοσυνέπειας και των υπολογισμών από πρώτες αρχές (ab-initio). Εφαρμογή σε συστήματα με περιοδικές συνοριακές συνθήκες - όπως στερεά υλικά, κράματα, επιφάνειες, διεπιφάνειες, πολυστρωματικές ενώσεις, ετεροδομές, κράματα - πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα και πεδία εφαρμογής. Κατηγοροποίηση των μεθόδων αυτών σε tight-binding, all-electron και ψευδοδυναμικών. Η έννοια της Χαμιλτονιανής μοντέλου στις μεθόδους tight-binding. Ψευδοδυναμικά και ανάπτυξη κυματοσυναρτήσεων σε επίπεδα κύματα. Η έννοια της βάσης στις μεθόδους all-electron και οι μέθοδοι full-potential. Συνήθη είδη υπολογισμών ηλεκτρονικής δομής: Ολική ενέργεια, βελτιστοποίηση γεωμετρίας, βελτιστοποίηση κυψελίδας, δομή ενεργειακών ζωνών και πυκνότητα ηλεκτρονικών καταστάσεων, υπολογισμός τάσεων και ελαστικών ιδιοτήτων, μαγνητισμός, φωνόνια. Προσεγγίσεις για την προσομοίωση της αταξίας, των πλεγματικών ατελειών και των προσμίξεων.
Συνοπτική παρουσίαση προγραμμάτων, σχεδιασμός συστημάτων με περιοδικές συνοριακές συνθήκες και προετοιμασία υπολογισμών με προγράμματα ελεύθερου λογισμικού. Υπολογισμοί, προσομοιώσεις και οπτικοποίηση αποτελεσμάτων.
Προαπαιτούμενα: Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική
MAS_4715 Εφαρμοσμένη Κβαντομηχανική
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισαγάγει τον μαθητή σε θέματα κβαντομηχανικής που δεν καλύπτονται στο εισαγωγικό μάθημα Κβαντομηχανικής και στη συνέχεια να τα εφαρμοσει σε θέματα μικροηλεκτρονικής και νανοηλεκτρονικής, μεσοσκοπικών συστημάτων, ημιαγώγιμων νανοδομών, εξιτονίων, φωνονίων, υλικών όπως το γραφένιο, αλλά ακόμα και τοπολογικών μοντέλων για υλικά. Παραδείγματα θεμάτων που θα καλυφθούν είναι λύσεις της εξίσωσης του Schrödinger πέρα από τα συνήθη δυναμικά που καλύφθηκαν στο εισαγωγικό μάθημα που βρίσκουν εφαμογές σε νανοδομές, αλγεβρική θεωρία του αρμονικού ταλαντωτή και εφαρμογές της, φαινόμενο σήραγγας σε πολύπλοκα πηγάδια, ανάδειξη των καταστάσεων Landau και σύνδεση με το κβαντικό φαινόμενο Hall και εφαρμογή του μοντέλου ισχυρής δέσμευσης σε γραφένιο και στο τοπολογικό μοντέλο SSH.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Σύνοψη βασικών αρχών κβαντομηχανικής. Τελεστές, μέσες τιμές, θεώρημα του Ehrenfest. Χρονικά εξαρτημένη εξίσωση του Schrödinger, πλάτος πιθανότητας και ρεύμα πυκνότητας πιθανότητας. Υπερθέσεις καταστάσεων. Από την χρονικά εξαρτημένη στην χρονικά ανεξάρτητη εξίσωση Schrödinger. Το ελεύθερο σωμάτιο και η προσέγγιση ενεργούς μάζας σε ημιαγωγούς. Συμμετρία αναστροφής του δυναμικού και συμμετρία κυματοσυνάρτησης. Φορμαλισμός Dirac και φορμαλισμός μητρών.
Εφαρμογές σε μονοδιάστατα πηγάδια δυναμικού. Το απειρόβαθο πηγάδι με συμμετρικά όρια και η περιοδική του περίπτωση. Συνδυασμός απειρόβαθου και πεπερασμένου πηγαδιού. To τριγωνικό πηγάδι δυναμικού και εφαρμογή σε MOSFET. Το συμμετρικό πεπερασμένο πηγάδι δυναμικού και σύνδεση με ημιαγώγιμα κβαντικά πηγάδια. Το διπλό κβαντικό πηγάδι με άπειρα άκρα. Μέθοδος πεπερασμένων διαφορών για αριθμητική επίλυση της χρονικά ανεξάρτητης εξίσωσης Schrödinger και εφαρμογές της. Μέθοδος ανάπτυξης σε περιορισμένη βάση κυματοσυναρτήσεων για αριθμητική επίλυση της χρονικά ανεξάρτητης εξίσωσης Schrödinger και εφαρμογές της.
Δισδιάστατο και τρισδιάστατο πηγάδι δυναμικού. Εκφυλισμός. Σύνδεση με ημιαγώγιμα κβαντικά νήματα και ημιαγώγιμες κβαντικές τελείες. Πυκνότητα καταστάσεων σε μια, δύο και τρεις διαστάσεις. Υποζώνες σε κβαντικά πηγάδια.
Μονοδιάστατα προβλήματα σκέδασης και φαινομένου σήραγγας με τη μέθοδο του πίνακα διάδοσης. Απλό ορθογώνιο σκαλοπάτι και ασύμμετρο σκαλοπάτι. Διπλό τετραγωνικό σκαλοπάτι, πρόβλημα συντονιστικού φαινομένου σήραγγας και σύνδεση με τη δίοδο συντονισμού σήραγγας. Η μέθοδος WKB για προσεγγιστικό υπολογισμό του συντελεστή διέλευσης και παραδείγματα σχετικά με ημιαγώγιμες διατάξεις.
Αρμονικός ταλαντωτής και εφαρμογές του. Η αλγεβρική λύση του αρμονικού ταλαντωτή. Τελεστές δημιουργίας και καταστροφής. Αλγεβρική κατασκευή των κυματοσυναρτήσεων. Τεχνικές υπολογισμού μέσων τιμών και στοιχείων μήτρας. Κβάντωση του κυκλώματος LC. Κβάντωση της ταλάντωσης του πλέγματος – φωνόνια. Κίνηση ελευθέρου ηλεκτρονίου σε μαγνητικό πεδίο, καταστάσεις Landau, σύνδεση με ημικλασική τροχιά και προσθήκη εγκάρσιου περιορισμού. Σύνδεση καταστάσεων Landau με κβαντικό φαινόμενο Hall.
Ηλεκτρόνιο σε κεντρικό δυναμικό και εφαρμογή σε σφαιρικό «σκληρό» δυναμικό και σε πεπερασμένο σφαιρικό δυναμικό. Υπενθύμιση λύσης για υδρογονοειδή συστήματα και εφαρμογές σε υδρογονικές ατέλειες σε ημιαγωγούς και εξιτόνια σε ημιαγωγούς.
Προσεγγιστικές μέθοδοι. Η χρονικά ανεξάρτητη θεωρία διαταραχών μη-εκφυλισμένης στάθμης και εφαρμογές της πέρα από την πρώτη τάξη στην ενέργεια. Παραδείγματα: φαινόμενο Stark σε κβαντικό πηγάδι και ο μετατοπισμένος αρμονικός ταλαντωτής. Η χρονικά ανεξάρτητη θεωρία διαταραχών εκφυλισμένης στάθμης και εφαρμογές της. Χρονικά ανεξάρτητη θεωρία διαταραχών σχεδόν εκφυλισμένης στάθμης. Η προσέγγιση WKB για δέσμιες καταστάσεις και εφαρμογές σχετικές με χαμηλοδιάστατα συστήματα. Η ξαφνική προσέγγιση.
Περιοδικά δυναμικά και πλέγματα. Περιοδικά δυναμικά και το θεώρημα του Bloch. Το σχεδόν ελεύθερο ηλεκτρόνιο και η εξαγωγή της ενεργούς μάζας. Ηλεκτρόνιο σε ασθενές περιοδικό δυναμικό και υπερπλέγματα. Μονοδιάστατο υπερπλέγμα κβαντικών τελειών. Η μέθοδος της ισχυρής δέσμευσης, εφαρμογή της σε μια απλό μονοδιάστατο πλέγμα και δομή ζώνης. Η μέθοδος της ισχυρής δέσμευσης στο γραφένιο. Ο κώνος Dirac. Εφαρμογή της μεθόδου ισχυρής δέσμευσης στο τοπολογικό μοντέλο Su-Schrieffer–Heeger (SSH).
Στο μάθημα θα υπάρξουν και υπολογιστικά εργαστήρια που θα παρουσιαστούν διάφορες αριθμητικά αποτελέσματα, είτε με ελεύθερα διαθέσιμα υπολογιστικά προγράμματα είτε με προγράμματα που έχει φτιάξει ο διδάσκων.
Προαπαιτούμενα: Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική
ΕΞΑΜΗΝΟ VIII
MAS_482 Επιστήμη Επιφανειών-Λεπτά Υμένια
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση:
Να έχει κατανοήσει πλήρως βασικές έννοιες θερμοδυναμικής και φυσικοχημείας επιφανειών, τεχνικές μέτρησης επιφανειών και λεπτών υμενίων, ατομιστικών διεργασιών ανάπτυξης υμενίων και τεχνολογίας κενού.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στην επιστήμη των επιφανειών. Θερμοδυναμική και δραστικότητα των επιφανειών. Αλληλεπίδραση μορίων με επιφάνειες. Φυσική και χημική προσρόφηση στις επιφάνειες. Τεχνικές εναπόθεσης λεπτών υμενίων χωρίς τη βοήθεια συστήματος κενού. Eπίτευξη υψηλού και υπερυψηλού κενού. Μέθοδοι ανάπτυξης υμενίων εντός συστημάτων κενού. Παράμετρες και τρόποι ανάπτυξης. Υπέρλεπτα υμένια. Χαρακτηρισμός επιφανειών και λεπτών υμενίων. Νανοδομημένα υμένια και μέθοδοι παραγωγής τους. Διαφοροποίηση των ηλεκτρικών, θερμικών, μαγνητικών και οπτικών ιδιοτήτων στα υπέρλεπτα και νανοδομημένα υμένια. Τεχνολογικές εφαρμογές των λεπτών υμενίων
Εργαστηριακές ασκήσεις
- Τεχνικές παρασκευής κενού και θάλαμος κενού.
- Παρασκευή λεπτών υμενίων με τη μέθοδο ιοντικού βομβαρδισμού μεταλλικών στόχων (sputtering).
- Δομικός χαρακτηρισμός νανοδομημένων λεπτών υμενίων με περίθλαση ακτίνων Χ.
- Μορφολογία ανάπτυξης λεπτών υμενίων με τη βοήθεια μικροσκοπίας σάρωσης AFM.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ, Φυσικοχημεία Ι, Εργαστήριο Φυσικοχημείας
MAS_483 Ευφυή Υλικά
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να:
- Κατανοούν τις θεμελιώδεις αρχές της συμπεριφοράς των διηλεκτρικών υλικών.
- Κατανοούν την φύση, τις βασικές λειτουργίες και τις προϋποθέσεις ανάπτυξης ευφυών υλικών, καθώς και τις μεθόδους μελέτης τους.
- Τα φυσικά φαινόμενα που γίνονται αντικείμενο εκμετάλλευσης στην προσπάθεια ανάπτυξης ευφυών υλικών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Α’ μέρος: Διηλεκτρικά Υλικά: Εισαγωγικές έννοιες, Διηλεκτρικά σε στατικό πεδίο, Διηλεκτρικά σε χρονικά εξαρτώμενο πεδίο, Διηλεκτρικά ειδικής συμπεριφοράς.
Β’ μέρος: Ευφυή Υλικά: Εισαγωγή, Τεχνολογίες αίσθησης και ενεργοποίησης, Ηλεκτρορεολογικά ρευστά, Συστήματα με υλικά μνήμης σχήματος, Συστήματα με Πιεζοηλεκτρικά στοιχεία, Οπτικοί αισθητήρες.
Εργαστηριακές ασκήσεις
- Ηλεκτρική απόκριση μονωτικών υλικών σε εναλλασσόμενο πεδίο - φαινόμενα ηλεκτρικής χαλάρωσης.
- Προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε αγώγιμη φάση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - μεταλλικών εγκλεισμάτων.
- Μελέτη των μετασχηματισμών φάσεων σε κράματα που εμφανίζουν το φαινόμενο μνήμης σχήματος με την μέθοδο της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης.
Δυναμική μηχανική απόκριση κραμάτων μνήμης σχήματος.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙΙ Φυσικής
MAS_484 Ημιαγώγιμα Υλικά και Διατάξεις
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να έχει κατανοήσει πλήρως τα διάφορα είδη ημιαγωγών τεχνολογικού ενδιαφέροντος, τις ιδιότητές τους και τις εφαρμογές σε τεχνολογίες αιχμής. Επίσης ιδιαίτερη έμφαση δίνεται τόσο στη θεωρητική μελέτη όσο και στην πειραματική μελέτη ημιαγώγιμων νανοδομών και νανοδιατάξεων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρία
Εισαγωγή. Γενικά χαρακτηριστικά ημιαγωγών. Μέθοδοι παρασκευής. Κρυσταλλική δομή ημιαγωγών με τεχνολογικό ενδιαφέρον. Στοιχειακοί ημιαγωγοί, ημιαγώγιμες χημικές ενώσεις ΙΙΙ-V, ΙΙ-VI, ημιαγώγιμα οξείδια, συστήματα ημιαγώγιμων κραμάτων, άμορφοι ημιαγωγοί, οργανικοί ημιαγωγοί. Ενεργειακά διαγράμματα και πυκνότητα ενεργειακών καταστάσεων σε δύο, μία και μηδέν διαστάσεις. Εξιτόνια και διεξιτόνια. Ημιαγώγιμα νανοσωματίδια: φυσικές και χημικές μέθοδοι παρασκευής, μετατροπές φάσεων, γραμμικές και μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες. Παρεμπόδιση Coulomb και φαινόμενο σήραγγας μεμονωμένου ηλεκτρονίου σε κβαντικές τελείες. Σύνθετα κβαντικής τελείας-συζυγούς πολυμερούς. Εφαρμογές: Ημιαγώγιμα λέϊζερ, φωτοβολταϊκά ηλιακά κύτταρα, κβαντικές τελείες για αποθήκευση οπτικών δεδομένων. Ημιαγώγιμα νανονήματα, φυσικές και χημικές μέθοδοι παρασκευής, εφαρμογές. Νανοηλεκτρονική.
Εργαστηριακές ασκήσεις
Προσδιορισμός ενεργειακού χάσματος ημιαγωγών με φασματοφωτομετρία υπεριώδους ορατού.
Σύνθεση και οπτικός χαρακτηρισμός ημιαγώγιμων νανοσωματιδίων.
Σύνθεση και οπτικός χαρακτηρισμός ημιαγώγιμων νανονημάτων.
Oπτικός χαρακτηρισμός ημιαγώγιμων λεπτών υμενίων.
Μοντελοποίηση και προσδιορισμός του οπτικού ενεργειακού χάσματος ημιαγώγιμων νανοδομημένων υλικών δεδομένης γεωμετρίας.
Mέτρηση της dc ηλεκτρικής αγωγιμότητας οργανικών ημιαγωγών συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Προαπαιτούμενα: Eπιστήμη των Υλικών V, Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική
MAS_485 Θέματα Βιομηχανικών και Τεχνολογικών Εφαρμογών των Υλικών ΙI
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση να κατανοεί πλήρως τις βασικές βιομηχανικές τεχνολογίες των υλικών σε μια σειρά θεμάτων που παρουσιάζονται από τους προσκεκλημένους ομιλητές ή και με επισκέψεις στους βιομηχανικούς φορείς.
Οι φοιτητές αποκτούν σημαντική εμπειρία, έρχονται σε επαφή με στελέχη της βιομηχανίας και άλλων παραγωγικών φορέων και γνωρίζουν τον κόσμο της αγοράς. Λαμβάνουν εξειδίκευση σε ευρύ πεδίο και την ικανότητα να αναλύουν προβλήματα και απαιτήσεις, να εφαρμόζουν τεχνικές επιστήμης των υλικών για την παραγωγή τεχνολογίας και προϊόντων. Στα πλαίσια των μελετών εκπαιδεύονται στην συνεργασία με καταμερισμό εργασιών, αναλύουν προβλήματα, διαμορφώνουν και διατυπώνουν τεχνικές απόψεις με τεκμηρίωση. Αποκτούν εμπειρία συγγραφής τεχνικών άρθρων και παρουσιάσεων σε ευρύ κοινό. Επικοινωνούν με εξειδικευμένο προσωπικό και προετοιμάζονται για περαιτέρω επαγγελματική εξέλιξη στο πεδίο, με αξιοπιστία και αυτονομία.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το μάθημα περιλαμβάνει μια σειρά σεμιναρίων για τις βιομηχανικές και τεχνολογικές εφαρμογές των υλικών. Τα σεμινάρια θα δίνονται κυρίως από στελέχη υψηλής ακαδημαϊκής κατάρτισης που εργάζονται σε βιομηχανίες, οργανισμούς, εταιρείες, ερευνητικά κέντρα κλπ., και καλύπτουν ευρύ φάσμα εφαρμογών της επιστήμης των υλικών. Η επίδοση των φοιτητών αξιολογείται από την ενεργό συμμετοχή τους στην οργάνωση και διεξαγωγή των σεμιναρίων, την συνεργασία τους με τους ομιλητές, μία γραπτή εργασία (και παρουσίαση) και τελικές γραπτές εξετάσεις με θέματα που αφορούν τα σεμινάρια που έγιναν στη διάρκεια του εξαμήνου (κατόπιν απόφασης).
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-III
MAS_486 Κεραμικά και Ύαλοι
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να έχει κατανοήσει πλήρως βασικές έννοιες των Κεραμικών και των Υάλων. Θα πρέπει να έχει κατανοήσει πλήρως επίσης τη δομή, τις μεθόδους παρασκευής, τις ιδιότητες και τις διάφορες κατηγορίες των παραπάνω υλικών ανάλογα με τις εφαρμογές τους.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Κεραμική. Πρώτες ύλες στην κεραμική. Ιδιότητες και καθαρισμός πρώτων υλών.
Μέθοδοι ανάλυσης φάσεων. Τεχνικές σχηματισμού. Ψήσιμο κεραμικής μάζας. Πυρίμαχα. Μαγνητικά κεραμικά. Διηλεκτρικά κεραμικά. Πορσελάνη και είδη υγιεινής.
Ύαλος. Δομή της υάλου. Τεχνικές ανάλυσης της δομής. Φυσικές ιδιότητες των γυαλιών.
Χημικές ιδιότητες των γυαλιών. Τεχνικές εφαρμογές. Παραγωγή γυαλιών.
Προαπαιτούμενα: Χημεία Ι, Επιστήμη των Υλικών ΙI, Φυσικοχημεία Ι
MAS_487 Προηγμένα Βιοϋλικά
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση Να έχει κατανοήσει πλήρως τις βασικές έννοιες των Προηγμένων Βιοϋλικών. Θα πρέπει να έχει κατανοήσει επίσης πλήρως τον τρόπο παρασκευής, λειτουργίας και τις χρήσεις τους στις διάφορες ιατρικές ειδικότητες όπως στην ορθοπεδική, τη δερματολογία, κλπ. Επιπλέον θα πρέπει να έχουν κατανοήσει τα διάφορα είδη βιοαισθητήρων τον τρόπο λειτουργίας τους και τις εφαρμογές τους.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εφαρμογές των Υλικών στη Φαρμακευτική. Τρόποι χορήγησης φαρμάκων. Ελεγχόμενη χορήγηση φαρμάκων. Η νανοτεχνολογία στις φαρμακευτικές επιστήμες. Υλικά ως μεταφορείς δραστικών ουσιών: Νανοσωματίδια και Λιποσώματα. Βιοδιασπώμενα συστήματα με βάση τα συμπολυμερή γαλακτικού-γλυκολικού οξέος. Γαλακτώματα. Διαδερμική χορήγηση φαρμάκων. Μαγνητικά νανοσωματίδια. Υδροπηκτώματα αλγινικού οξέος. Υλικά οστικής αποκατάστασης. Οστικά τσιμέντα φωσφορικού ασβεστίου. Φυράματα ενδοδοντίας. Σχεδιασμός και ανάπτυξη βιοϋλικών με αντιβακτηριακές ιδιότητες. Βιοαισθητήρες. Χρήση βιοπολυμερών στην δερματική ανάπλαση. Επαγόμενη ιστική ανάπλαση. Βιοτεχνητό ήπαρ βιοτεχνητό και τεχνητό πάγκρεας, ενδοστεφανιαίες προθέσεις (Stents). Χειρουργικά ράμματα, εναλλακτικά των ραμμάτων (αγκτήρες, τσιμπιδάκια – staples), βιολογικές κόλλες ιστών, επιθέματα, αυτοκόλλητες ταινίες. Τοξικότητα, ασφάλεια και ανεπιθύμητες ενέργειες των νανοσυστημάτων. Ρυθμιστικό πλαίσιο έγκρισης νανοτεχνολογικών φαρμάκων. Κανόνες δεοντολογίας εφαρμογής και χρήσης της νανοτεχνολογίας.
Εργαστηριακές ασκήσεις: Παρασκευή λιποσωμάτων, σύνθεση μαγνητικών νανοσωματιδίων, παρασκευή υδροπηκτωμάτων αλγινικού ασβεστίου, παρασκευή φυραμάτων ενδοδοντίας, σύνθεση οστικών τσιμέντων φωσφορικού ασβεστίου, Ηλεκτροχημικοί βιοαισθητήρες.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών IV, Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ
MAS_488 Εφαρμογές της Οπτοηλεκτρονικής
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα έχει ευρεία γνώση για τις φωτονικές τεχνολογίες και τις εφαρμογές αυτών. Θα είναι ικανός/ή να παραμετροποιεί τις απαιτήσεις της εφαρμογής ως προς α) φωτονικές διαδικασίες και β) φωτονικά υλικά και ταυτόχρονα θα έχει αποκτήσει καλή κατανόηση σχετικά με την σχεδίαση και λειτουργία οπτοηλεκτρονικών συσκευών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Κυματοδήγηση: γεωμετρική θεωρία οπτικής διάδοσης σε οπτικές ίνες κλιμακωτού και βαθμιαίου δείκτη διάθλασης, διασπορά πολλαπλών διαδρομών και υλικού, εξισώσεις Maxwell, κυματοδήγηση σε επίπεδο κυματοδηγό, ρυθμοί ΤΕ και ΤΜ, συζευγμένοι επίπεδοι κυματοδηγοί.
LASERS: διαφορές μεταξύ ακτινοβολίας laser και ηλεκτρικού λαμπτήρα, αρχή λειτουργίας laser, αυθόρμητη και εξαναγκασμένη εκπομπή, συντελεστές Einstein, αλληλεπίδραση ύλης και ακτινοβολίας σε οπτική κοιλότητα, ενίσχυση σύμφωνης ακτινοβολίας, ενεργός διατομή, εξισώσεις ρυθμών laser τεσσάρων επιπέδων, συνθήκη κατωφλίου.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών ΙΙ, Φυσική IV
MAS_489 Εισαγωγή στα Υλικά και στις Διεργασίες Κβαντικής Ηλεκτρονικής
Σκοπός του μαθήματος είναι να εισαγάγει τον μαθητή σε:
- βασικά υλικά και συστήματα κβαντικής ηλεκτρονικής
- τη θεωρία της σύμφωνης αλληλεπίδρασης φωτός-ύλης
- σύμφωνες μεθόδους μεταφοράς ηλεκτρονίων
- φαινόμενα κβαντικής οπτικής
- κβαντικούς υπολογιστές
Περιεχόμενο Μαθήματος
Βασικά υλικά και συστήματα για διεργασίες κβαντικής ηλεκτρονικής: ατομικά-μοριακά συστήματα, ημιαγωγοί, ημιαγώγιμα κβαντικά πηγάδια και κβαντικές τελείες, κρύσταλλοι εμπλουτισμένοι με ιόντα.
Μέθοδοι μοντελοποίησης αλληλεπίδρασης υλικών με φως: μέθοδος πλάτους πιθανότητας και μέθοδος πίνακα πυκνότητας. Περιγραφή και μοντελοποίηση διαδικασιών απόσβεσης και καταστροφής φάσης σε υλικά κβαντικής ηλεκτρονικής. Οπτικές εξισώσεις Bloch για ημιαγωγούς. Οπτικές εξισώσεις Bloch για ημιαγώγιμα κβαντικά πηγάδια και κβαντικές τελείες.
Μέθοδοι μεταφοράς ηλεκτρονίων σε κβαντικά συστήματα: Ταλαντώσεις Rabi και αδιαβατική μεταφορά πληθυσμού.
Κβαντική περιγραφή απορρόφησης και διασποράς σε υλικά. Γραμμική και μη-γραμμική οπτική απόκριση εξιτονίων. Οπτικές μεταβάσεις μεταξύ ζωνών και υποζωνών σε ημιαγώγιμα κβαντικά πηγάδια. Μη-γραμμική οπτική σε ημιαγώγιμα κβαντικά πηγάδια και κβαντικές τελείες. Μέθοδοι ελέγχου απορρόφησης και διασποράς σε κβαντικά υλικά: αυτο-επαγόμενη διαφάνεια, ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενη διαφάνεια και αργό φως. Διαδικασία δράσης laser χωρίς αναστροφή πληθυσμού. Αποθήκευση φωτός σε υλικά. Υψηλής απόδοσης μη-γραμμική οπτική από υλικά με χρήση ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενης διαφάνειας.
Γραμμικοί ηλεκτρονικοί κυματοδηγοί.
Βασικά στοιχεία κβαντικών υπολογιστών: Το κβαντικό bit και συστήματα για την υλοποίηση του. Πεπλεγμένες καταστάσεις. Κβαντικές πύλες. Βασικά κβαντικά κυκλώματα.
Προαπαιτούμενα: Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική.
MAS_4811 Μοριακά Νανοϋλικά
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να είναι σε θέση: Να έχει κατανοήσει πλήρως βασικές έννοιες Μοριακών υλικών όσο αφορά τους τρόπους σύνθεσή τους, ιδιοτήτων τους αλλά και μηχανισμούς τροποποίησης τους για την επίτευξη συγκεκριμένων ηλεκτρικών οπτικών και μαγνητικών αλλά και οπτοηλεκτρονικών ιδιοτήτων. Η σχετική γνώση που απέκτησαν οι φοιτητές τους βοηθά στην επαγγελματική προσέγγιση της εργασίας ή του επαγγέλματός τους και δημιουργούν ικανότητες που κατά κανόνα αποδεικνύονται με την ανάπτυξη και υποστήριξη επιχειρημάτων και την επίλυση προβλημάτων στο πλαίσιο της Επιστήμης των Υλικών.
Επίσης έχουν την ικανότητα να συγκεντρώνουν και να ερμηνεύουν συναφή στοιχεία (κατά κανόνα εντός του γνωστικού πεδίου της Επιστήμης των Υλικών) για να διαμορφώνουν κρίσεις που περιλαμβάνουν προβληματισμό σε συναφή επιστημονικά ζητήματα. Επίσης είναι σε θέση να κοινοποιούν πληροφορίες, ιδέες, προβλήματα και λύσεις τόσο σε ειδικευμένο όσο και σε μη-εξειδικευμένο κοινό και τέλος έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν σε περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρητικό υπόβαθρο τεχνικών χαρακτηρισμού μοριακών υλικών, όπως XRD, SEM, φασματοσκοπίας STM, οπτικής απορρόφησης και φωταύγειας στο ορατό και υπεριώδες φάσμα, Raman, Resonance Raman, τεχνικές Surface IR, XPS, NSOM, ηλεκτροφωταύγεια, φωτοαγωγιμότητα και τεχνικές ανακλαστικότητας λεπτών υμενίων. τεχνικές προσδιορισμού ηλεκτρικών ιδιοτήτων. Τεχνικές/μεθοδολογίες σύνθεσης νανοδιάστατων μεταλλικών και ημιαγώγιμων υλικών που περιλαμβάνουν χημικές και φυσικές μεθόδους ανάπτυξης, τα οποία μπορούν να έχουν και εφαρμογές στην οπτοηλεκτρονική.
Εργαστηριακές ασκήσεις
Σύνθεση, χαρακτηρισμός και προσδιορισμός ιδιοτήτων των παρακάτω υλικών/διατάξεων.
- Ημιαγώγιμων Μοριακών Χαμηλοδιάστατων Κβαντικών πηγαδιών
- Μεταλλικών νανοσωματιδίων και νανοπρισμάτων αργύρου.
- Ηλιακών φωτοβολταϊκών στοιχείων βασισμένων σε υβριδικές δομές νανοπορωδών-μοριακών υλικών.
- Κβαντικών ημιαγώγιμων ψηφίδων.
- Διόδων εκπομπής φωτός βασισμένων είτε σε μοριακά υλικά ή σε LD κβαντικά πηγάδια.
- Υβρίδια από πορώδεις ανόργανες μήτρες και κβαντικές ψηφίδες.
Προαπαιτούμενα: Φυσική IV, Επιστήμη των Υλικών V.
MAS_4812 Μικροτεχνολογία και Νανοτεχνολογία: Υλικά και Διατάξεις
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια αναμένεται να έχει αποκτήσει ευρεία γνώση για την τεχνολογία προηγμένων υλικών και την επεξεργασία αυτών στην μίκρο/νάνο κλίμακα για την κατασκευή λειτουργικών συσκευών και συστημάτων για εφαρμογές στις τεχνολογίας πληροφορίας, οπτικών αισθητήρων και βιοϊατρικών εφαρμογών.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Υλικά και Διατάξεις μικροηλεκτρονικής. Αρχές και λειτουργικότητα μίκρο-και νάνο-διατάξεων. Τεχνολογία CMOS. Μικρομηχανική Τεχνολογία. Φωτονικά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα. Μέθοδοι χαρακτηρισμού.
Διαδικασίες ανάπτυξης υλικών. Επιταξιακές μέθοδοι. Διαδικασίες ανάπτυξης διατάξεων. Επεξεργασία υλικών σε περιβάλλον στείρου χώρου. Φωτολιθογραφία, λιθογραφία laser, soft-lithography, nano-imprint, e-beam λιθογραφία. Χημική Εγχάραξη. Εγχάραξη με τεχνικές αντιδραστικού πλάσματος (RIE). Ιοντική Διάχυση. Ιοντική Εμφύτευση. Οξείδωση. Επιμετάλλωση.
Παραδείγματα και Εφαρμογές μικρο και νανοδιατάξεων. Εφαρμογές.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV.
MAS_4813 Ιστορία και Φιλοσοφία των Φυσικών Επιστημών
Το μάθημα αποτελεί μια εισαγωγή σε κομβικές έννοιες της φιλοσοφίας της επιστήμης, της ιστορίας της επιστήμης και της κοινωνιολογίας της επιστήμης. Το σπουδαιότερο μαθησιακό αποτέλεσμα είναι ακριβώς η καλλιέργεια της κριτικής ικανότητας και κριτικής σκέψης.
Οι φοιτητές/τριες μαθαίνουν τους κύριους ‘εκπροσώπους’ σχολών και ρευμάτων που ανήκουν στα τρία παραπάνω πεδία, καθώς και τις βασικότερες επιστημονικές και φιλοσοφικές διαμάχες γύρω από τα θέματα αυτά. Αναφερόμαστε εδώ, για παράδειγμα, στον κλασικό Εμπειρισμό, στον Λογικό Θετικισμό και την λεγόμενη ‘ιστορικιστική στροφή’ της δεκαετίας του 1960.
Μας ενδιαφέρει έπειτα η μετάβαση από την Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης στις ‘Σπουδές Επιστήμης και Τεχνολογίας’ (ΣΕΤ) και οι σύγχρονες διαμάχες για τις ‘Κοινωνικές Μελέτες της Επιστήμης’.
Ένα ακόμη σύγχρονο πεδίο που μας απασχολεί είναι εκείνο που περιγράφεται υπό τον τίτλο ‘Φύλο και επιστήμη’. Οι φοιτητές/τριες εμβαθύνουν στον ιδιαίτερο χαρακτήρα της επιστημονικής έρευνας, τους στόχους της και στη σχέση της επιστημονικής γνώσης με τον κόσμο, ενώ συνειδητοποιούν διαυγέστερα τα κριτήρια που θεμελιώνουν διακρίσεις όπως εκείνη της επιστήμης από την μη-επιστήμη («ψευδο»-επιστήμες). Ανάμεσα σε πολλά άλλα, μελετούν και τα ιδιαίτερα ζητήματα που σχετίζονται με έννοιες (και μεθόδους εξήγησης) όπως εκείνες του ντετερμινισμού, του αναγωγισμού κ.ά.
Μας ενδιαφέρει η ιστορία των ιδεών γύρω από την ‘επιστημονική μέθοδο’ και οι διαφορετικές φιλοσοφικές οπτικές σχετικά με την ‘αλλαγή’ και την ‘πρόοδο’ στην επιστήμη. Είναι αναγκαία στα πλαίσια του μαθήματος η επικέντρωση σε σημαντικές επιστημονικές/φιλοσοφικές διαμάχες όπως εκείνη μεταξύ ‘επιστημονικού ρεαλισμού’ και ‘αντι-ρεαλισμού’. Μας απασχολεί η δραστηριότητα των επιστημόνων και η παρέμβασή τους στο εργαστήριο, κ.ά.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Πρώτη Ενότητα (1η)
- Από τον κλασικό Εμπειρισμό στον Λογικό Θετικισμό (‘Κύκλος της Βιέννης’, 1920-30).
- Η μετάβαση στην ‘ιστορικιστική στροφή’ της δεκαετίας του 1960.
- Ο ιδιαίτερος χαρακτήρας της επιστημονικής έρευνας, οι στόχοι της, η σχέση της επιστημονικής γνώσης με τον κόσμο. Η διάκριση της επιστήμης από την μη-επιστήμη («ψευδο»-επιστήμες).
- Η ιστορία των ιδεών γύρω από την ‘επιστημονική μέθοδο’. Επαγωγή. Διαψευσιοκρατία.
- Φιλοσοφικές οπτικές για την ‘αλλαγή’ και την ‘πρόοδο’ στην επιστήμη. Ορθολογισμός. Σχετικισμός.
- Η διαμάχη επιστημονικού ρεαλισμού και αντι-ρεαλισμού. Η παρέμβαση στο εργαστήριο. Θεωρία και παρατήρηση.
- Τα βασικά χαρακτηριστικά της ‘Ηπειρωτικής Φιλοσοφίας των Επιστημών’.
Δεύτερη Ενότητα (2η)
- Ελληνική Αρχαιότητα. Η Αριστοτελική φυσική φιλοσοφία.
- Τα πρώτα Μεσαιωνικά Πανεπιστήμια. Οι Ευρωπαϊκές φυσικές επιστήμες στον Μεσαίωνα.
- Η ιστορία και η σημασία της ‘Επιστημονικής Επανάστασης’ του 16ου -17ου αιώνα στη Δύση. Επιστήμες και Διαφωτισμός.
- Στοιχεία ιστοριογραφίας: για την ιστορία της ιστορίας της επιστήμης. Η πολιτισμική και κοινωνική ιστορία των επιστημών.
- Από την Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης στις ‘Σπουδές Επιστήμης και Τεχνολογίας’.
- Η κοινωνιολογία της επιστημονικής γνώσης. Σύγχρονες διαμάχες για τις ‘Κοινωνικές Μελέτες της Επιστήμης’. ‘Φύλο και επιστήμη’.
MAS_4814 Άμορφα Κράματα και Νανοδομημένα Υλικά
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής πρέπει να γνωρίζει:
Τι είναι τα άμορφα κράματα πως παρασκευάζονται και που χρησιμοποιούνται.
Τι είναι τα νανοδομημένα υλικά, ιδιότητές τους και εφαρμογές τους.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Ιστορική αναδρομή για την εξέλιξη των άμορφων μετάλλων και κραμάτων. Νανοδομημένα υλικά, δομή και ιδιότητες. Μετασχηματισμοί δομής σε υγρή κατάσταση. Τήξη και στερεοποίηση. Υπέρτηξη κραμάτων. Η υαλώδης μετάβαση και η θερμοκρασία κρυστάλλωσης. Κριτήρια για σχηματισμό της άμορφης και υαλώδoυςς κατάστασης. Συμβατικές και νέες μέθοδοι παρασκευής άμορφων και νανοδομημένων υλικών μέσω ταχείας ψύξεως και μηχανικής κονιορτοποίησης. Χαρακτηρισμός, ιδιότητες και προοπτικές άμορφων κραμάτων.
Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-ΙΙΙ, Φυσική Ι-ΙΙΙ.
MAS_473 Βιβλιογραφική Εργασία
Στη Βιβλιογραφική Εργασία ο φοιτητής καλείται να ετοιμάσει ένα επιστημονικό κείμενο το οποίο είναι μια σύνοψη (έως 5.000 λέξεις) της βιβλιογραφικής έρευνας όπου πρέπει να γίνεται σαφής τοποθέτηση του θέματος που ο φοιτητής καλείται να μελετήσει.
Προαπαιτούμενα: Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS.
MAS_481 Διπλωματική Εργασία
Όσοι φοιτητές επιτύχουν στη Βιβλιογραφική Εργασία μπορούν να συνεχίσουν στη Διπλωματική Εργασία που αποτελεί το ερευνητικό μέρος της Διπλωματικής Εργασίας. Το τελικό κείμενο της Διπλωματικής Εργασίας θα περιέχει και το κείμενο της Βιβλιογραφικής Εργασίας και θα κατατίθεται τόσο στη Γραμματεία ενόψει της εξέτασης της, όσο και στη βιβλιοθήκη του Τμήματος μετά την επιτυχή εξέταση της.
Προαπαιτούμενα: Βιβλιογραφική Εργασία
MAS_491 Πρακτική Άσκηση
Η Πρακτική Άσκηση των φοιτητών αποτελεί εκπαιδευτικό πρόγραμμα που αποσκοπεί στην αξιοποίηση των ακαδημαϊκών τους γνώσεων και στη διευκόλυνση της ένταξής τους στο παραγωγικό σύστημα της χώρας. Η Πρακτική Άσκηση δυνατόν να θεωρηθεί ως μάθημα επιλογής εάν η έκταση και η ποιότητα της άσκησης το επιτρέπει. Η Πρακτική Άσκηση στοχεύει στη σύνδεση πανεπιστημίου-παραγωγικού τομέα ώστε οι φοιτητές να είναι ενημερωμένοι πληρέστερα για την κατάσταση που επικρατεί σε αυτό το τμήμα της αγοράς εργασίας και στο πιθανό μελλοντικό εργασιακό τους περιβάλλον. Στόχος επίσης είναι να δοθεί στους φοιτητές η ευκαιρία να διευρύνουν την ακαδημαϊκή τους γνώση καθώς και να βελτιώσουν την εμπειρία τους σε ότι αφορά στην ενασχόλησή τους με προβλήματα και επιστημονικά δεδομένα που ανακύπτουν σε πραγματικό εργασιακό περιβάλλον. Τέλος μέσα από το θεσμό της Πρακτικής Άσκησης επιδιώκεται η δημιουργία ισχυρών και βιώσιμων δεσμών των παραγωγικών μονάδων του ευρύτερου ιδιωτικού, αλλά και δημόσιου τομέα, τόσο με το Ίδρυμα (επιστημονικό - ερευνητικό πεδίο) όσο και με τον ασκούμενο φοιτητή (πεδίο επαγγελματικής απασχόλησης). Η χρονική διάρκεια της πρακτικής άσκησης θα είναι συνολικά τρείς μήνες. Το μάθημα αντιστοιχεί σε 5 ECTS.
Προϋπόθεση επιλογής των φοιτητών για Πρακτική Άσκηση είναι να έχουν εκπληρώσει επιτυχώς τις υποχρεώσεις τους σε μαθήματα που αντιστοιχούν σε 96 ECTS. Επιπλέον, σε περίπτωση που υπάρξουν περισσότερες αιτήσεις από τις προσφερόμενες θέσεις Πρακτικής Άσκησης, θα εφαρμοστούν τα παρακάτω κριτήρια επιλογής:
Μέσος όρος βαθμολογίας, Βραβεία και υποτροφίες που έχει πάρει, Στόχοι και ενδιαφέροντα του φοιτητή/τριας, Αριθμός μαθημάτων που ο φοιτητής/τρια έχει εξετασθεί επιτυχώς, Συμμετοχή σε Ευρωπαϊκά Προγράμματα (π. χ. Erasmus), Εντοπιότητα σε σχέση με την έδρα του φορέα.
Προαπαιτούμενα: Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS
MAS_492 Άσκηση μέσω του προγράμματος κινητικότητας LLP/ERASMUS
Η Πρακτική Άσκηση μέσω του προγράμματος LLP/Erasmus στοχεύει στη σύνδεση Πανεπιστημίου-παραγωγικού τομέα ώστε οι φοιτητές να είναι ενημερωμένοι πληρέστερα για την κατάσταση που επικρατεί σε αυτό το τμήμα της αγοράς εργασίας και στο πιθανό μελλοντικό εργασιακό τους περιβάλλον. Στόχος επίσης είναι να δοθεί στους φοιτητές η ευκαιρία να διευρύνουν την ακαδημαϊκή τους γνώση καθώς και να βελτιώσουν την εμπειρία τους σε ότι αφορά στην ενασχόλησή τους με προβλήματα και επιστημονικά δεδομένα που ανακύπτουν σε πραγματικό εργασιακό περιβάλλον.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Ο φοιτητής ασκείται στην εταιρεία τους εξωτερικού στο αντικείμενο που έχει καθοριστεί.
Προαπαιτούμενα: Ο φοιτητής πρέπει να έχει τουλάχιστον 96 συνολικά ECTS