ΕΤΥ-412
Χημεία Στερεάς Κατάστασης

Διδάσκων

Γεράσιμος Αρματάς

email

garmatas@materials.uoc.gr

τηλέφωνο

2810545004

γραφείο

Κτήριο Χημικού, Γ.212

Διδασκόμενη Ύλη

1. Εισαγωγή στη χημεία στερεάς κατάστασης, χημική ταξινόμηση στερεών, δυνάμεις διασποράς, δομές συμπαγούς συσσωμάτωσης, κρυσταλλικές δομές, πλέγματα Bravais και μοναδιαίες κυψελίδες, δείκτες Miller, στοιχεία συμμετρίας.
2. Δεσμοί στα στερεά, ιοντικοί, ομοιοπολικοί και μεταλλικοί κρύσταλλοι, συνήθεις δομικοί τύποι, διαμοριακές δυνάμεις, ιοντικές ακτίνες, ιοντικές και μοριακές δομές, ενέργεια πλέγματος, ιδιότητες ιοντικών συμπλόκων.
3. Ατέλειες δομής (Schottky και Frenkel), χημικές προσμίξεις και μη-στοιχειομετρικά κρύσταλλα, νόμος του Vegard, ηλεκτρονιακές ιδιότητες μη-στοιχειομετρικών οξειδίων (FeO, TiO_x), στερεά διαλύματα.
4. Κρυσταλλογραφία και τεχνικές περίθλασης, περίθλαση ακτίνων-Χ σε κρυσταλλικά στερεά, απόδοση κορυφών, ανάθεση δεικτών Μiller, ταυτοποίηση κρυσταλλικών δειγμάτων, μέγεθος κρυσταλλίτη, ατομικός παράγοντας σκέδασης, επίλυση κρυσταλλικής δομής, μικρογωνιακή σκέδαση ακτίνων-Χ.
5. Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης και διέλευσης (SEM/TEM), σκέδαση ηλεκτρονίου, μικροσκοπίας ενεργειακού διαχωρισμού ακτίνων-Χ (EDS), φασματοσκοπία απώλειας ενέργειας ηλεκτρονίων (EELS), φασματοσκοπία Auger, φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων-Χ (XPS), καθοδοφωταύγεια (CL), περίθλαση ηλεκτρονίων.
6. Σύνθεση κεραμικών υλικών, αντίδραση στερεάς κατάστασης, σύνθεση καύσης, καθαροί κρύσταλλοι με χημική μεταφορά φάσης ατμών, χημική εναπόθεση ατμών (CVD), εναπόθεση ατομικού στρώματος (ALD), μέθοδος sol-gel, κιτρική μέθοδος, υδροθερμική και διαλυτοθερμική σύνθεση, τεχνικές σύνθεσης υψηλών θερμοκρασιών (κεραμικές μέθοδοι).
7. Ανόργανα σύνθετα υλικά και εφαρμογές: Γαλβανικά στοιχεία στερεά κατάστασης, μπαταρίες ιόντων λιθίου, κυψελίδες καυσίμων (PAFC, MCFC, SOFC), ηλεκτροχρωμισμός.
8. Ζεόλιθοι, μεσοπορώδη αλουμινοπυριτικά πλέγματα, σύνθεση, χημική σύσταση, κρυσταλλική δομή, καταλυτικές ιδιότητες.

Σημειώσεις

• Διάλεξη 1. Κρυσταλλικές Πλέγματα και Συμμετρία
• Διάλεξη 2. Κρυσταλλικές Ατέλειες και Στερεά Διαλύματα
• Διάλεξη 3. Δεσμοί σε Στερεά
• Διάλεξη 4. Περίθλαση ακτίνων-Χ
• Διάλεξη 5. Ηλεκτρονική Μικροσκοπία
• Διάλεξη 6. Φασματοσκοπία Auger και Φωτοηλεκτρονίων ακτίνων-Χ
• Διάλεξη 7. Μέθοδοι Σύνθεσης, Επεξεργασίας και Παραγωγής Ανόργανων Υλικών

Προτεινόμενη βιβλιογραφία

• Anthony R. West, Solid State Chemistry and its Applications, 2nd Edition, Wiley, 2014.
• Lesley E. Smart, Elaine A. Moore, Solid State Chemistry: An Introduction, 3rd Edition, Taylor & Francis Group, 2005.