Επιστήμη των Υλικών V

Θερμικές,  Ηλεκτρικές  και  Μαγνητικές Ιδιότητες. Ηλεκτρονικά Υλικά.
 
Κρυσταλλικό Πλέγμα  και Ηλεκτρονική  δομή  του στερεού. Ταλαντώσεις πλέγματος, Φωνόνια.
Στατιστική Fermi.  Αέριο  ελευθέρων  ηλεκτρονίων.  Επιτρεπτές  ενέργειες.  Ηλεκτρική και  θερμική  αγωγιμότητα.  Θερμοχωρητικότητα.  Ειδική  αντίσταση. Φαινόμενο Hall. Ενεργειακές ζώνες. Συναρτήσεις Bloch. Μοντέλο Kronig-Penney. Αγωγοί. Μονωτές. Ημιαγωγοί. Aτέλειες κρυστάλλων.
Ηλεκτρονική  δομή  ημιαγωγών.  Ζώνες.  Άμεσο  και  έμμεσο  ενεργειακό  χάσμα. Κίνηση  ηλεκτρονίων  και  οπών.  Ενεργός  μάζα.  Ενδογενείς  ημιαγωγοί  και εμπλουτισμός.  Συγκέντρωση  και  ευκινησία  φορέων.  Η  δράση  των  προσμίξεων. Φορείς  πλειονότητας  και  μειονότητας.  Επαφή p-n.  Φράγμα Schottky.  Αρνητική αντίσταση  και  φαινόμενο Gunn.  Άμορφοι  ημιαγωγοί.  Ημιαγωγικές  διατάξεις: FET τρανσίστορ,  δίοδος Zener,  τεχνολογία MOS, CMOS,  ολοκληρωμένα  κυκλώματα. Υλικά  για  κατασκευή  ολοκληρωμένων  κυκλωμάτων.  Μικροηλεκτρονική. Νανοηλεκτρονική. 
Διηλεκτρικά  υλικά.  Πόλωση,  Πολωσιμότητα.  Ηλεκτρική  επιδεκτικότητα,  ηλεκτρική διαπερατότητα. Τοπικό πεδίο. Θεωρία Lorentz. Εξάρτηση της διαπερατότητας από τη συχνότητα.  Δείκτης  διάθλασης  και  διασπορά  Διάδοση  και  απορρόφηση  κύματος. Κρυσταλλικά  πλέγματα  και  διηλεκτρικά  υλικά.
Σιδηροηλεκτρικά  και  παραηλεκτρικά υλικά.  Πιεζοηλεκτρικό  και  πυροηλεκτρικό  φαινόμενο.  Διατάξεις  ηλεκτρομαγνητικής απορρόφησης. 
Μαγνητικά  υλικά.  Διαμαγνητισμός, Eξίσωση  διαμαγνητισμού Langevin, Παραμαγνητισμός,  Κβαντική  θεωρία  του  παραμαγνητισμού,  Παραμαγνητική επιδεκτικότητα  των  ηλεκτρονίων  αγωγιμότητας,  Σιδηρομαγνητισμός,  Θερμοκρασία
Curie-νόμος Curie-Weiss, Εξάρτηση της μαγνήτισης κορεσμού από τη θερμοκρασία, Σιδηρομαγνητισμός,  Θερμοκρασία Curie  και  επιδεκτικότητα  σιδηρομαγνητών, Σιδηρομαγνητικές  περιοχές.  Λεπτά  μαγνητικά  υμένια.  Συστήματα  μαγνήτισης. Μαγνητική αποθήκευση πληροφοριών. 
Υπεραγωγιμότητα. Μηδενική ειδική αντίσταση, Κρίσιμο μαγνητικό πεδίο, Φαινόμενο Meissner,  Υπεραγωγοί  τύπου  Ι  και  ΙΙ.  Θερμοδυναμική  υπεραγωγών,  Εξίσωση London, Βασικές αρχές θεωρίας BCS, Φαινόμενο σήραγγας Josephson. Υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας. Αρχές λειτουργίας του SQUID.
 
Προαπαιτούμενες  βασικές  γνώσεις:  Φυσική  ΙΙΙ,  Εισαγωγή  στην Κβαντομηχανική