Μαθήματα

 

ΕΞΑΜΗΝΟ IΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ 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 0 0 2 1 1 3
Χημεία Ι MAS_116 4 4 0 0 4 6
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ - 16 - 4 20 30

 

ΕΞΑΜΗΝΟ IIΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Επιστήμη των Υλικών Ι MAS_121 3 3 0 0 3 5
Εργαστήριο Ι Επιστήμης των Υλικών MAS_122 0 0 2 1 1 3
Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ MAS_123 4 4 0 0 4 5
Πληροφορική ΙΙ MAS_124 3 3 1 1 4 5
Φυσική ΙΙ MAS_125 3 3 0 0 3 4
Εργαστήριο ΙΙ Φυσικής MAS_126 0 0 2 1 1 3
Χημεία ΙΙ MAS_127 3 3 2 1 4 5
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ - 15 - 5 20 30

 

ΕΞΑΜΗΝΟ IIIΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ 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 0 0 2 1 1 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 0 0 2 1 1 3
Φυσικοχημεία Ι MAS_237 3 3 0 0 3 4
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ - 17 - 2 19 30

 

ΕΞΑΜΗΝΟ IVΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Βιολογία Κυττάρου ΙΙ MAS_241 3 3 0 0 3 3
Εργαστήριο Βιολογίας MAS_242 0 0 2 1 1 2
Επιστήμη των Υλικών ΙΙΙ MAS_243 4 4 0 0 4 6
Εργαστήριο ΙΙΙ Επιστήμης των Υλικών MAS_244 0 0 2 1 1 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 0 0 2 1 1 2
Ειδικά Θέματα Μηχανικής MAS_249 3 3 0 0 3 4
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ - 19 - 3 22 30

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Επιστήμη των Υλικών IV MAS_351 4 4 0 0 4 6
Εργαστήριο IV Επιστήμης των Υλικών MAS_352 0 0 2 1 1 3
Φυσικοχημεία ΙΙ MAS_353 3 3 0 0 3 4
Εργαστήριο Φυσικοχημείας MAS_354 0 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     Συνολικά μέχρι 6 ΔΜ (8 ECTS)
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ 22 (30 ECTS)

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VIΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Επιστήμη των Υλικών V MAS_361 4 4 0 0 4 6
Εργαστήριο V Επιστήμης των Υλικών MAS_362 0 0 2 1 1 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     Συνολικά μέχρι 12 ΔΜ (12 ECTS)
ΣΥΝΟΛΟ ΔΜ 23 (30 ECTS)

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VIIΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Επιστήμη των Υλικών VΙ MAS_471 4 4 0 0 4 6
Εργαστήριο VΙ Επιστήμης των Υλικών MAS_472 0 0 2 1 1 4
Διπλωματική εργασία I* MAS_473 - - - - 3 5
Μαθήματα Επιλογής     Συνολικά μέχρι 12 ΔΜ (15 ECTS)**
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 VIIIΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
ΠΑΡΑΔΟΣΕΙΣΠΡΑΚΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗΣΥΝΟΛΟ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝECTS
ΜΑΘΗΜΑΚΩΔΙΚΟΣΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣΩΡΕΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Διπλωματική εργασία ΙΙ MAS_481 - - - - 6 10
Μαθήματα Επιλογής    Συνολικά μέχρι 15 ΔΜ (20 ECTS)***
Ή
Διπλωματική εργασία Ι MAS_473 - - - - 3 5
Μαθήματα Επιλογής    Συνολικά μέχρι 18 ΔΜ (25 ECTS)***
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:

  1. Ειδικά μαθήματα της Επιστήμης των Υλικών. Τα μαθήματα αυτά προσφέρονται από το Τμήμα Επιστήμης των Υλικών.
  2. 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

  1. 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.
  1. 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.
 
 
ΠΙΝΑΚΑΣ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΛΟΓΗΣ
 
 
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_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 3 0 3 5 Φυσική ΙΙ, III, IV, Επιστήμη των Υλικών II
MAS_477 Μαγνητικά Υλικά 7ο 3 0 3 5 Επιστήμη των Υλικών Ι, II, V
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, Επιστήμη των Υλικών V, Στοιχεία Μοριακής Φυσικής & Κβαντικής Χημείας
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 ΙI 8ο 2 1 3 5 Επιστήμη των Υλικών Ι-III
MAS_486 Κεραμικά και Ύαλοι 8ο 2 1 3 5 Επιστήμη των Υλικών Ι-III
MAS_487 Προηγμένα Βιοϋλικά 8ο 2 1 3 5 Επιστήμη των Υλικών ΙV, Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ
MAS_488 Εφαρμογές της Οπτοηλεκτρονικής 8ο 1 2 3 5 Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV, Εργαστήριο IV Φυσικής
MAS_489 Εισαγωγή στα Υλικά και στις Διεργασίες Κβαντικής Ηλεκτρονικής 8ο 3 0 3 5 Επιστήμη των Υλικών V, Εισαγ. στην Κβαντομηχανική, Στοιχεία Μοριακής Φυσικής και Κβαντικής Χημείας
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

 

ΓΕΩΛΟΓΙΑ

Πλανήτης Γη – Δομή και σύσταση της Γης
Θεωρία λιθοσφαιρικών πλακών.
Ο κύκλος των πετρωμάτων.
Μαγματισμός-Πυριγενή πετρώματα (γένεση του μάγματος, κρυστάλλωση του μάγματος και υφή των πετρωμάτων, κρυστάλλωση του μάγματος και ορυκτογένεση, ηφαιστειότητα-ονοματολογία και περιγραφή πυριγενών πετρωμάτων, κοιτάσματα που συνδέονται με μαγματικές διεργασίες).
Ιζηματογενή πετρώματα (ιστός, δομές, ταξινόμηση, ονοματολογία και περιγραφή).
Μεταμόρφωση-Μεταμορφωμένα πετρώματα (γένεση μεταμορφωμένων πετρωμάτων, παράγοντες μεταμορφώσεως, δομή και υφή μεταμορφωμένων πετρωμάτων, μεταμορφικές φάσεις, ονοματολογία και περιγραφή μεταμορφωμένων πετρωμάτων, κοιτάσματα που συνδέονται με τη μεταμόρφωση).
Αποσάθρωση (μηχανική αποσάθρωση, χημική αποσάθρωση, βιολογική αποσάθρωση, Ρυθμός αποσάθρωσης).
Εδάφη (παράγοντες σχηματισμού εδαφών, εδαφικό προφίλ, εδαφικοί ιστοί και δομές-ρυθμός σχηματισμού εδαφών, ταξινόμηση των εδαφών, βωξίτες, λατερίτες).
Διάβρωση, μεταφορά και απόθεση με επιφανειακά τρεχούμενα νερά, άνεμο, παγετώνες. Προσχωματικά κοιτάσματα.
Υπόγειο νερό (κατανομή υπόγειου νερού, κίνηση του υπόγειου νερού, το γεωλογικό έργο των υπόγειων νερών, ρύπανση των υδροφόρων).
Γεωλογικός χρόνος (σχετική χρονολόγηση, απολιθώματα και στρωματογραφικοί συσχετισμοί, απόλυτη χρονολόγηση, μέθοδοι απόλυτης χρονολόγησης).
Τεκτονική (κινήσεις του φλοιού της γης, τάση-παραμόρφωση-αποτελέσματα, διακλάσεις, ρήγματα (γενικά χαρακτηριστικά, τύποι ρηγμάτων) πτυχές (γενικά χαρακτηριστικά, τύποι πτυχών), σεισμοί (γενικά χαρακτηριστικά, μετρήσεις σεισμών, καταστροφές και ένταση σεισμού-πρόγνωση σεισμών).

 

Εργαστηριακές Ασκήσεις
Το ηλιακό σύστημα: (Ενέργεια Ηλίου, πλανήτες και δορυφόροι, προέλευση του ηλιακού συστήματος).
Κύρια χαρακτηριστικά της επιφάνειας της γης.
Σεισμοί και το εσωτερικό της γης.
Πυκνότητα, πίεση και θερμοκρασία στο εσωτερικό της γης.
Ορυκτά που σχηματίζονται κατά την ψύξη του μάγματος. Σπουδαιότερα πετρογενετικά ορυκτά ιζηματογενών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Φυσικές ιδιότητες και αναγνώριση ορυκτών.
Αναγνώριση και ταξινόμηση μαγματικών, ιζηματογενών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Αναγνώριση τοπογραφικού χάρτη και τοπογραφικές τομές.
Γεωλογικοί χάρτες: Παράσταση οριζοντίων και κεκλιμένων στρωμάτων. Παράσταση ρηγμάτων και πτυχών. Παράσταση μαγματικών διεισδύσεων και εκχύσεων.

 

 

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΒΑΘΜΙΔΕΣ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

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

 


ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ III

Συμβολικός Προγραμματισμός και Εφαρμογές στις Φυσικές Επιστήμες και στην Τεχνολογία
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

 

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Φωτοβολταικά Υλικά: Φωτοβολταικό 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. Μεταλικά υδρίδια. Οργανικά υλικά. Μεταλο-οργανικά πλαίσια (frameworks). Νανοδομημένα υλικά.
Βιομάζα και Βιοκαύσιμα.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ

 


ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

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: μορφολογικά, τεχνολογικά και μηχανικά χαρακτηριστικά, διάβρωση. Ξύλο: τεχνολογία, δομή, βασικές ιδιότητες, ανθεκτικότητα. Κεραμικά: γεωμετρικά, φυσικά, μηχανικά και άλλα χαρακτηριστικά λιθοσωμάτων. Τοιχοποιία: μηχανική συμπεριφορά, περιβαλλοντικές επιδράσεις. Πολυμερή: βασικές ιδιότητες, περιβαλλοντικές επιδράσεις, άοπλα και ινοπλισμένα πολυμερή, κυψελωτά πολυμερή. Εργαστηριακές ασκήσεις: (α) Νωπό σκυρόδεμα: μελέτη σύνθεσης, εργασιμότητα. (β) Κοκκομετρική διαβάθμιση αδρανών. (γ) Μη καταστροφικές δοκιμές: κρουσίμετρο, ταχύτητα υπερήχων, βάθος ενανθράκωσης, διαπερατότητα.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-ΙΙΙ, Ειδικά Θέματα Μηχανικής, Εφαρμοσμένα Μαθηματικά IV.

 

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VI


ΑΓΓΛΙΚΗ ΓΛΩΣΣΑ ΚΑΙ ΟΡΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Κατανόηση Ανάλυση και Παραγωγή επιστημονικού κειμένων, άρθρων και τεχνικών εκθέσεων στο πεδίο της Επιστήμης των Υλικών. Ανάπτυξη δεξιοτήτων γραπτού και προφορικού λόγου . Ανάγνωση και ανάλυση δομής, συνοχή κειμένου , γλωσσικές λειτουργίες (ορισμός, παραδείγματα, εξήγηση). Δομή επιστημονικού άρθρου, λειτουργίες τμημάτων άρθρου (περίληψη, εισαγωγή, ανάλυση, συμπεράσματα) γλωσσική έκφραση, γενίκευση και εξειδίκευση, έκφραση βεβαιότητας και αβεβαιότητας, αιτίας και αποτελέσματος, αντίθεση, κριτική ισχυρισμών, γλωσσική έκφραση αντικειμενικότητας. Εντοπισμός πηγών γνώσης και τρόποι αναφοράς. Παραγωγή λόγου σύμφωνα με μοντέλα ανάλυσης κειμένου. Παράφραση πηγών, δημιουργία περίληψης σύμφωνα με συμβάσεις ακαδημαϊκού λόγου. Λογοκλοπή.

ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΥΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: Δομή της ύλης, ατομική και μοριακή δομή, ιδιότητες ανά κατηγορία υλικών (μέταλλα, ημιαγωγοί διηλεκτρικά, πολυμερή, βιοϋλικά κτλ), παραγωγή και επεξεργασία υλικών, χρήσεις και εφαρμογές των υλικών (Περιγραφή πειραμάτων και θεωρητικών μοντέλων).

Προαπαιτούμενα: Καλή γνώση της Αγγλικής Γλώσσας.

 


ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΓΡΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Οι διάφορες υγροκρυσταλλικές φάσεις και η μοριακή τους οργάνωση. Παράμετροι τάξης και μετατροπές φάσεων.
Ηλεκτρικές, οπτικές και μηχανικές ιδιότητες των κοινών υγρών κρυστάλλων. Δομικές ατέλειες. Τεχνικές χαρακτηρισμού των υγρών κρυστάλλων.
Υγροκρυσταλλικός σιδηροηλεκτρισμός, πυροηλεκτρισμός και πιεζοηλεκτρισμός. Φαινόμενα υστέρησης και μνήμης. Συστήματα αποθήκευσης πληροφορίας.
Οπτο-ηλεκτρικές, οπτο-ηλεκτρονικές, οπτο-μηχανικές, θερμο-οπτικές και ηλεκτρο-μηχανικές εφαρμογές. Οι υγροί κρύσταλλοι στη τεχνολογία της πληροφορικής.
Αυτό-δόμηση και λυοτροπικές φάσεις. Μακρομοριακοί και υπερμοριακοί υγροί κρύσταλλοι. Νανοσύνθετα «μαλακά» υλικά. Η υγροκρυσταλλική μοριακή οργάνωση στη Βιολογία.

Εργαστηριακές Ασκήσεις
Παρατήρηση υγροκρυσταλλικών φάσεων και εύρεση θερμοκρασιών μετατροπής με τη μέθοδο της πολωτικής μικροσκοπίας.
Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης- εύρεση θερμοκρασιών και ενθαλπίας μετατροπής.
Παρατήρηση συνύπαρξης υγροκρυσταλλικών φάσεων με τη μέθοδο της επαφής δειγμάτων κάτω από πολωτικό μικροσκόπιο.
Καθορισμός της διηλεκτρική ανισοτροπίας νηματικού υγρού κρυστάλλου με τη μέθοδο της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας.
Διηλεκτρική απόκριση νηματικού υγρού κρυστάλλου για συχνότητες 0.1 Hz- 1 MHz.
Φαινόμενο switching σε σιδηροηλεκτρικούς υγρούς κρυστάλλους.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, Εργαστήριο Ι Επιστήμης των Υλικών, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙ Φυσικής, Εργαστηριο ΙΙΙ Φυσικής.

 


ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΚΕΔΑΣΗΣ

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.

 


ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ IV: Εισαγωγή στην Υπολογιστική Επιστήμη των Υλικών

Τυχαίοι αριθμοί και η μέθοδος Monte Carlo. Εφαρμογές της μεθόδου Monte Carlo στον υπολογισμό πολυδιάστατων ολοκληρωμάτων και της ελαχιστοποίησης συναρτήσεων. Προσομοίωση στατιστικών κατανομών. Στοχαστικές διαδικασίες με εφαρμογές σε προβλήματα τυχαίου περίπατου και προβλήματα αποδιέγερσης μορίων. Πλεγματικά μοντέλα και περιοδικές συνθήκες. Θεωρία percolation: Αλληλεπιδράσεις πολλών σωματιδίων. Εφαρμογές στη διάδοση ασθενειών – επιδημιών. Εφαρμογές στο μαγνητισμό. Εισαγωγή στη μέθοδο της μοριακής δυναμικής. Μοριακή δυναμική απλών συστημάτων. Επεξεργασία αποτελεσμάτων προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής.

Προαπαιτούμενα:Πληροφορική Ι, ΙΙ.

 


ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ

Σημασία της κατανόησης των Φυσικών Επιστημών για τον καθένα πολίτη –Επιστημονικός Γραμματισμός.
Σκοποί και στόχοι της διδασκαλίας των Φυσικών Επιστημών. Θεωρίες μάθησης.
Μοντέλα διδασκαλίας (σύγχρονες τάσεις). Διδακτικά εργαλεία, 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 Εκπαίδευση των «Δασκάλων Φυσικής».

Προαπαιτούμενα: Τρία από τα εξής: Χημεία Ι, ΙΙ, Φυσική Ι, ΙΙ

 


ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

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

 


ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΠΛΑΣΤΙΚΑ

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.

 


ΦΥΣΙΚΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΣΚΕΨΗ

Στο μάθημα εξετάζονται μερικά από τα κυριότερα ρεύματα στην αρχαία ελληνική φυσική επιστήμη από τους Προσωκρατικούς μέχρι τα ελληνιστικά χρόνια, εστιάζοντας στα πεδία της φυσικής της αστρονομίας της ζωολογίας και της ιατρικής.
• Γνώση των βασικών θεωρητικών ρευμάτων στην αρχαία φυσική φιλοσοφία: υλισμός, ατομισμός, μονισμός, πλουραλισμός
• Κατανόηση των βασικών αρχών των αρχαίων φυσικών επιστημών (φυσική, αστρονομία, ζωολογία και ιατρική) και της εφαρμογής τους

 

 

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VII


ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Μέθοδοι επίλυσης μερικών διαφορικών εξισώσεων, προβλημάτων συνοριακών τιμών και προβλημάτων ιδιοτιμών. Εφαρμογές στην εξίσωση του Schrödinger και στις εξισώσεις διάχυσης. 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

 


ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ι

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.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, ΙΙ & ΙΙΙ

 


ΟΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

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 γέννεσης δεύτερης αρμονικής και γέννεσης 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, III, IV, Επιστήμη των Υλικών ΙΙ

 


MAΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

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, V

 


ΑΜΟΡΦΑ ΚΡΑΜΑΤΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΔΟΜΗΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ

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 υαλώδης κατάστασης. Συμβατικές και νέες μέθοδοι παρασκευής άμορφων και νανοδομημένων υλικών μέσω ταχείας ψύξεως και μηχανικής κονιορτοποίησης. Χαρακτηρισμός, ιδιότητες και προοπτικές άμορφων κραμάτων.

Εργαστηριακές Ασκήσεις
Παρασκευή άμορφων κραμάτων μέσω χύτευσης τήγματος
Ελαστικές μέθοδοι και πλαστικές ιδιότητες συμπαγών αμόρφων κραμάτων
Μέτρηση ελαστικών ιδιοτήτων σε μεταλλικά και κεραμικά υλικά με την μέθοδο της διάδοσης των υπερήχων

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-ΙΙΙ, Φυσική Ι-ΙΙΙ

 


ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ

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

 


ΦΩΤΟΝΙΚΗ

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. Αντιανακλαστκά, ανακλαστικά, διαζωνιακά, πολωτικά και φασικά στοιχεία. Υλικά, τεχνολογία και εφαρμογές.
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. Ολογραφική απεικόνιση και προβολή. Μετρολογικές εφαρμογές. Δυναμικά συστήματα. Ακουστοοπτική εκτροπή και διαμορφωση.
Συστήματα οπτικής ανάδρασης. Κοιλότητες συντονισμού λέιζερ. Γεωμετρική οπτική ανάλυση και μιγαδική καμπυλότητα. Αυτοσυνέπεια. Δέσμες Gauss. Τρόποι ταλάντωσης. Διάδοση με οριακές συνθήκες. Επίπεδος οπτικός κυματοδηγός και η οπτική ίνα. Συνθήκες κυματοδήγησης και τρόποι διάδοσης. Απώλειες. Ολοκληρωμένα οπτικά κυκλώματα. Υλικά και τεχνολογία κατασκευής κυματοδηγών και οπτικών ινών. Εφαρμογές συστημάτων στην τεχνολογία λέιζερ, στις τηλεπικοινωνίες και στους αισθητήρες.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV

 


ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΚΡΑΜΑΤΑ

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. Ατσαλιά υψηλής πλαστικότητας. Σχεδιάζοντας για υψηλές θερμοκρασίες: Ατσάλια που παρουσιάζουν αντίσταση στον ερπυσμό. Υπερκράματα νικελίου και κοβαλτίου. Άλλα μέταλλα υψηλών θερμοκρασιών: νιόβιο, μολυβδένιο, βολφράμιο.

 

 

 

ΕΞΑΜΗΝΟ VIII

 

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ - ΛΕΠΤΑ ΥΜΕΝΙΑ

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. Mέθοδοι 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

 


ΕΥΦΥΗ ΥΛΙΚΑ

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
1. Ηλεκτρική απόκριση μονωτικών υλικών σε εναλλασσόμενο πεδίο - φαινόμενα ηλεκτρικής χαλάρωσης.
2. Προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε αγώγιμη φάση σύνθετων πολυμερικής μήτρας - μεταλλικών εγκλεισμάτων.
3. Μελέτη των μετασχηματισμών φάσεων σε κράματα που εμφανίζουν το φαινόμενο μνήμης σχήματος με την μέθοδο της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης.
4. Δυναμική μηχανική απόκριση κραμάτων μνήμης σχήματος.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι, Φυσική ΙΙΙ, Εργαστήριο ΙΙΙ Φυσικής

 

 

ΗΜΙΑΓΩΓΙΜΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

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. Eφαρμογές: 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

 

 

ΘΕΜΑΤΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΙΙ

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.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-III

 

 

ΚΕΡΑΜΙΚΑ ΚΑΙ ΥΑΛΟΙ

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 ύαλου. Τεχνικές ανάλυσης της δομής. Φυσικές ιδιότητες των γυαλιών.
Χημικές ιδιότητες των γυαλιών. Τεχνικές εφαρμογές. Παραγωγή γυαλιών.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών Ι-III

 


ΠΡΟΗΓΜΕΝΑ ΒΙΟΫΛΙΚΑ

Εφαρμογές των Υλικών στη Φαρμακευτική. Τρόποι χορήγησης φαρμάκων. Ελεγχόμενη χορήγηση φαρμάκων. 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.

Εργαστηριακές ασκήσεις: Παρασκευή λιποσωμάτων, σύνθεση μαγνητικών νανοσωματιδίων, παρασκευή υδροπηκτωμάτων αλγινικού ασβεστίου, παρασκευή φυραμάτων ενδοδοντίας, σύνθεση οστικών τσιμέντων φωσφορικού ασβεστίου.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών IV, Βιολογία Κυττάρου Ι, ΙΙ

 


ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗς ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

Παθητικές φωτονικές δομές: Συμβολομετρικά οπτικά στοιχεία. Οπτικές κοιλότητες, Οπτικά φίλτρα, Περιθλαστικά οπτικά στοιχεία, ολογραφικά φίλτρα. Οπτικοί κυματοδηγοί και Οπτικές ίνες. Προηγμένες φωτονικές κοιλότητες. Φωτονικοί Κρύσταλλοι. Οπτικοί συζεύκτες. Πηγές και ανιχνευτές φωτός: Θερμικές πηγές, διοδικές πηγές LED, τεχνολογία ανόργανων και οργανικών LED, Φυσική και τεχνολογία πηγών Laser. Ενεργές φωτονικές δομές ημιαγωγικών laser Προηγμένες διατάξεις: Ημιαγωγικοί οπτικοί ενισχυτές. Ενισχυτές Οπτικών ινών.
Ανιχνευτές φωτός Θερμικοί και κβαντικοί ανιχνευτές φωτός (από το φάσμα ακτίνων-Χ ως το άπω υπέρυθρο).
Ηλεκτροοπτικά, ακουστοπτικά και μαγνητοοπτικά στοιχεία. Οπτικοί διαμορφωτές. Οπτικοί απομονωτές και κυκλοφορητές.
Εφαρμογές της Φωτονικής: Οπτικές Επικοινωνίες. Φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Οπτικοί αισθητήρες. Βιοφωτονική και εφαρμογές στην Ιατρική.

Προαπαιτούμενα: Επιστήμη των Υλικών I, ΙΙ, Φυσική IV, Εργαστήριο IV Φυσικής, Eπιλογή Φωτονική Ι

 


ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ

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: Επιστήμη των Υλικών V, Εισαγωγή στην Κβαντομηχανική, Στοιχεία Μοριακής Φυσικής και Κβαντικής Χημείας.

 


ΜΟΡΙΑΚΑ ΝΑΝΟ-ΥΛΙΚΑ

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.
1) Ημιαγώγιμων Μοριακών Χαμηλοδιάστατων Κβαντικών πηγαδιών
2) Μεταλλικών νανοσωματιδίων και νανοπρισμάτων αργύρου.
3) Ηλιακών φωτοβολταϊκών στοιχείων βασισμένων σε υβριδικές δομές νανοπορωδών-μοριακών υλικών.
4) Κβαντικών ημιαγώγιμων ψηφίδων.
5) Διόδων εκπομπής φωτός βασισμένων είτε σε μοριακά υλικά ή σε LD κβαντικά πηγάδια.
6) Υβρίδια από πορώδεις ανόργανες μήτρες και κβαντικές ψηφίδες.

Προαπαιτούμενα: Χημεία ΙΙΙ, Φυσική IV, Επιστήμη των Υλικών V.

 


ΜΙΚΡΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ

Περιγραφή μαθήματος: Υλικά και Διατάξεις μικροηλεκτρονικής. Αρχές και λειτουργικότητα μίκρο-και νάνο-διατάξεων. Τεχνολογία CMOS. Μικρομηχανική Τεχνολογία. Φωτονικά Ολοκληρωμένα Κυκλώματα. Μέθοδοι χαρακτηρισμού.
Διαδικασίες ανάπτυξης υλικών. Τεχνικές ανάπτυξης κρυστάλλων όγκου και λεπτών υμενίων. Επιταξιακές μέθοδοι. Czochralski, επιταξία υγρής φάσης (LPE), χημική εναπόθεση ατμών (CVD, MOCVD), φυσική εναπόθεση ατμών (PVD), επιταξία μοριακής δέσμης (MBE), τεχνικές ανάπτυξης υλικών με ιοντοβολή και λέιζερ.
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.