Φασματοσκοπικές Μέθοδοι Χαρακτηρισμού Υλικών

Βλάσης Λυκοδήμος και Αντώνιος Παπαθανασίου

Περιγραφή

Πρόκειται για εργαστηριακό μάθημα του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης (ΜΔΕ) στη Φυσική των Υλικών, το οποίο διδάσκεται κατά το χειμερινό εξάμηνο. Στόχος του μαθήματος είναι η κατανόηση των γενικών αρχών και η εργαστηριακή άσκηση των φοιτητών σε φασματοσκοπικές μεθόδους χαρακτηρισμού υλικών και ειδικότερα στη δονητική (υπερύθρου- Raman) και διηλεκτρική φασματοσκοπία. Στο πλαίσιο αυτό αναλύονται και εφαρμόζονται αυτές οι πειραματικές τεχνικές στη μελέτη δονητικών και διηλεκτρικών ιδιοτήτων υλικών τεχνολογικού ενδιαφέροντος όπως ημιαγωγοί, πολυμερή, νανοσωλήνες άνθρακα, οξείδια μετάλλων.

Κωδικός: PHYS171
Σχολή - Τμήμα: Φυσικής » Μεταπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών

Θεματικές Ενότητες

Αλληλεπίδραση ακτινοβολίας με την ύλη. Πιθανότητες μετάβασης, διπολικές μεταβάσεις, κανόνες επιλογής. Επισκόπηση πειραματικών μεθόδων φασματοσκοπίας.

Κανονικοί τρόποι ταλάντωσης μορίων-κρυστάλλων. Απορρόφηση υπερύθρου (IR). Σκέδαση Raman. Κλασσική και κβαντική ερμηνεία. Κανόνες επιλογής, ενεργοί και ανενεργοί τρόποι ταλάντωσης κατά Raman-IR. Συμμετρία-ιδιότητες πόλωσης. Φαινόμενο συντονισμού Raman. Πειραματικές τεχνικές-διατάξεις. Εφαρμογές δονητικής φασματοσκοπίας.

Συγκριτική μελέτη των δονητικών φασμάτων Raman-IR μοριακών ενώσεων, νανοσωλήνων άνθρακα, οξειδίων μετάλλων, υπεραγωγών υψηλών θερμοκρασιών και σημειακών ατελειών σε ημιαγωγούς με τη χρήση φασματομέτρων FT-IR και FT-Raman.

Πόλωση. Διηλεκτρική αποκατάσταση και μοριακή δυναμική. Θεωρία Debye. Διπολικές συσχετίσεις. Μεσοσκοπικές φάσεις, αγωγιμότητα. Αταξία, συστήματα μακράν της ισορροπίας, υαλώδης μετάβαση, δίκτυα διαφυγής και αλλαγές φάσεων.

Πειραματικές μέθοδοι διηλεκτρικής φασματοσκοπίας στο πεδίο του χρόνου και των συχνοτήτων. Φασματοσκοπία στο πεδίο του χρόνου (TDDS), θερμικώς διεγειρόμενα ρεύματα (TSC) αποπόλωσης (TSDC). Πειραματικές τεχνικές-διατάξεις. Εφαρμογές διηλεκτρικής φασματοσκοπίας.

Μετρήσεις ευρυζωνικής διηλεκτρικής φασματοσκοπίας (BDS) σε πολυμερή, οργανικούς ημιαγωγούς, (νανο)σύνθετα υλικά και εγκλεισμένο ύδωρ υπό ισόθερμες και ισοστατικές συνθήκες, με συνδυασμένη χρήση κρυοστατών υγρού ηλίου ή υγρού αζώτου ή διάταξης με κυψελίδα υδροστατικών πιέσεων. Ανάλυση πειραματικών αποτελεσμάτων και προσδιορισμός μικροσκοπικών μεγεθών.

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -