158214

Fizika materijala

Da

6.0

30

30

0

Fakultet za fiziku

6.0

30(V) + 30(P)

izv. prof. dr. sc. Robert Peter

izv. prof. dr. sc. Robert Peter (V, P)

Prvenstveni cilj predmeta je predstaviti uzročno-posljedičnu vezu između fizikalnih svojstva kondenzirane materije i njezine strukture. Za lakše razumijevanje te veze, materijali se klasificiraju prvo po svojim strukturnim i zatim po svojim fizikalnim svojstvima. Studenti se upoznaju s osnovnim eksperimentalnim tehnikama kojima određujemo strukturna i fizikalna svojstva materijala. Fizikalna svojstva materijala ilustriraju se putem karakterističnih primjena pojedinih materijala u tehnologiji.

Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Wendelin J. Wright: The Science and Engineering of Materials
S.O. Kasap: Principles of Electronic Materials and Devices

1. Opisati razlike između međuatomskih veza u ionskim, metalnim i kovalentnim kristalima, te objasniti nastanak Van der Waalsovih sila između neutralnih molekula.
2. Objasniti razliku u strukturi između materijala s dugo-dosežnim i kratko-dosežnim uređenjima.
3. Primijeniti osnovne tipove jediničnih ćelija Bravaisovih rešetki u opisu kristalnih struktura čvrstih tijela.
4. Primijeniti Drudeov model električne vodljivosti za opis gibanja vodljivih elektrona u metalima.
5. Objasniti nastanak energetskih vrpci u čvrstim tijelima i razliku u strukturi vrpci kod izolatora, poluvodiča i metala.
6. Opisati osnovne mehanizme polarizacije u dielektričnim materijalima.
7. Objasniti razliku između dijamagnetskih, paramagnetskih, feromagnetskih, antiferomagnetskih i ferimagnetskih materijala.
8. Primjeniti model interakcije izmjene za objašnjenje feromagnetskog uređenja u materijalima.
9. Opisati načine interakcije elektromagnetskog zračenja s materijalima.
10. Objasniti strukturu i osnovna fizička i kemijska svojstva polimera.

TjedanDatumSatiTema
1. 2Uvodno predavanje.
 2Međuatomske veze u čvrstim tijelima - ionsko i metalno vezanje.
2. 2Međuatomske veze u čvrstim tijelima - kovalentno i van der Waalsovo vezanje.
 2Uređenja dugog i kratkog dosega.
3. 2Kristalna struktura čvrstih tijela. Bravaisova rešetka.
 2Najvažniji tipovi kristalnih rešetki.
4. 2Eksperimentalne tehnike ispitivanja kristalne strukture materijala.
 2Točkasti defekti u kristalima.
5..2Dislokacije.
 2Gibanje atoma i iona u materijalima. Difuzija.
6. 21. kolokvij
 2Metali. Poluklasični model vodljivosti.
7. 2Električna svojstva materijala. Struktura energetskih vrpci u materijalima.
 2Poluvodiči.
8. 2Dielektrici. Dielektrična funkcija i polarizacija materijala.
 2Piezoelektrici i feroelektrici.
9. 2Magnetska svojstva materijala. Temeljne fizičke veličine u magnetizmu.
 2. kolokvij
10. 2Dijamagnetizam. Paramagnetiyam vodljih elektrona, paramagnetizam atoma (iona).
 2Magnetsko uređenje u materijalima. Feromagneti, antiferomagneti i ferimagneti.
11. 2Feromagnetizam - interakcija izmjene, magnetske domene, magnetska anizotropija, krivulja histereze
 Primjena magnetskih materijala.
12. 2Supravodljovost. Gigantski magnetootpor.
 2Optička svojstva materijala. Apsorpcija, transmisija i lom svjetlosti.
13. Kompleksni indeks loma - gubitci i apsorpcija EM zračenja u materijalu
 2Fresnelove jednadžbe. Luminiscencija. 
14. 2Primjena optičkih materijala - laseri, LED diode, optička vlakna.
 2Fizika površina. Nekristalinični materijali.
15. 21D i 2D nanostrukture – kvantne žice, grafen, nanocjevčice
 23. kolokvij

Aktivnost koja se ocjenjujeUdio aktivnosti u ECTS bodovimaMaximalan broj bodova
Kolokviji2.948
Seminar0.712
Završni ispit2.440

ODRŽAVANJE NASTAVEVrijemeUčionica
Predavanjautorak, 10:15 - 11:45O-154
Vježbečetvrtak, 12:15 - 13:45O-154