ΕΤΥ-248
Δομική και Χημική Ανάλυση Υλικών

Διδάσκων

Άγγελος Φιλιππίδης
email
filagg@iesl.forth.gr
τηλέφωνο
2810 391129
γραφείο
ΙΤΕ

Ανακοινώσεις

Διδασκόμενη Ύλη

Εισαγωγή
Διαφορετικά είδη ακτινοβολίας, Εξάρτηση ενέργειας και μήκους κύματος, Συγκεκριμένα είδη ακτινοβολίας που βρίσκουν χρήση στον τομέα της Επιστήμης Υλικών, Ατομική Θεωρία, Ενεργειακά επίπεδα στα άτομα.
Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας και ύλης
Κατηγορίες ακτινοβολίας, Ηλεκτρομαγνητικά κύματα, Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα, Ιονίζουσες (ακτίνες-Χ) και μη ιονίζουσες ακτινοβολίες, Μελέτη της αλληλεπίδρασης των δεσμών με ηλεκτρόνια/νετρόνια/ιόντα. Βασικές αρχές της ελαστικής σκέδασης (πλάτος και ένταση ακτινοβολίας), Ελαστική σκέδαση από μεμονωμένα άτομα.
Περίθλαση ακτίνων-Χ
Θεωρία, Παραγωγή ακτίνων-Χ, Παράμετροι που επηρεάζουν (Δυναμικό, Ρεύμα, κτλ), Απορρόφηση ακτίνων-Χ από την ύλη, Ανίχνευση/μέτρηση της έντασης των ακτίνων-Χ, Κρυσταλλογραφία, Κρυσταλλικό πλέγμα, Μοναδιαία Κυψελίδα, Κρυσταλλογραφικά Επίπεδα, Οργανολογία, Εφαρμογή ακτίνων-Χ στην ανάλυση υλικών , Φασματοσκοπία φθορισμού ακτίνων-Χ (X-Ray Fluorescence, XRF), Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων, X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Αρχή λειτουργίας, Πληροφορίες που προσφέρει σε μελέτη υλικών (χημική σύσταση, πληροφορίες για δεσμούς, κτλ.).
Φασματοσκοπία Υπεριώδους-Ορατού
Νόμος Beer-Lambert, Ηλεκτρονιακές Μεταβάσεις, Ορατή περιοχή φάσματος, Συσχέτιση χρώματος/μήκους κύματος, Χαρακτηριστικά παραδείγματα φασμάτων διαφόρων ενώσεων, Διαφορετικά είδη φασμάτων (απορρόφησης, διαπερατότητας, ανάκλασης) σε υγρά και στερεά δείγματα.
Φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR)
Διπολική ροπή, Δονητικά/Περιστροφικά επίπεδα, Είδη μοριακών δονήσεων, Κανόνες επιλογής, Οργανολογία, Συμβολόμετρο Michelson, Χαρακτηριστικά φάσματα FT-IR οργανικών ενώσεων, Μέθοδος Αποσβένουσας Ολικής Ανάκλασης (Attenuated Total Reflectance, ATR), Εφαρμογές.
Φασματοσκοπία Raman
Βασικές αρχές, Γραμμές Stokes/Anti-Stokes, Πολωσιμότητα, Είδη Δονήσεων/Περιστροφών, Κανόνες επιλογής, Σύγκριση και διαφορές με FT-IR φασματοσκοπία, laser, Οργανολογία, Χαρακτηριστικά φάσματα Raman οργανικών και ανόργανων ενώσεων/υλικών, Εφαρμογές.
Φασματοσκοπία Φθορισμού
Βασικές Αρχές, Ηλεκτρονικές Μεταβάσεις (θεμελιώδης και διεγερμένες καταστάσεις), Κανόνες Επιλογής, Οργανολογία (φθορισμόμετρο), Χαρακτηριστικά φάσματα φθορισμού ενώσεων, Μέθοδος Φθορισμού Επαγομένου από Laser (Laser Induced Fluorescence, LIF), Εφαρμογές.
Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance, NMR)
Μαγνητικό πεδίο, spin, σχάσεις, Θεωρία χημικής μετατόπισης, Τύποι Φασμάτων (Πυρήνας Υδρογόνου 1H και Άνθρακα 13C), Μονοδιάστατα και πολυδιάστατα φάσματα (COSY,HMQC, κτλ.), Οργανολογία, Εφαρμογές σε οργανικές ενώσεις.
Ηλεκτρονική μικροσκοπία (σάρωσης και διέλευσης)
Βασικές αρχές οπτικού μικροσκοπίου (φακός εστίασης, αντικειμενικός φακός, εστίαση/μεγέθυνση), Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (Scanning Electron Microscopy, SEM), Οργανολογία, Παραδείγματα, Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διέλευσης (Transmission Electron Microscopy, TEM), Οργανολογία, Παραδείγματα, Σύγκριση μεταξύ SEM/TEM μικροσκοπίων, Συνδυασμός Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου με φασματοσκοπία Ενεργειακής Διασποράς (Energy Dispersive Spectroscopy, EDS).

Τρόπος Εξέτασης και Βαθμολογία

30% Παρουσίαση (προφορική εργασία)
70% Τελική γραπτή εξέταση

Σημειώσεις

Βιβλιογραφία

  1. J. P. Eberhart, "Structural and Chemical Analysis of Materials", John Willey & Sons Inc., 1991.
  2. P.E.J. Flewitt, R.K. Wild, "Physical Methods for Materials Characterization", IOP Publ., London (1994)
  3. H.-M. Tong and L.T. Nguyen, Eds., "New Characterization Techniques for Thin Polymer Films", Wiley, New York (1990)
  4. D. A. Skoog, F. J. Holler and T. A. Nieman, "Principles of Instrumental Analysis", 5th Edition, Saunders College Publishing, Philadelphia (1998)