2024/2025
Химия твердого тела
Статус:
Дисциплина общефакультетского пула
Когда читается:
3, 4 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
52
Программа дисциплины
Аннотация
Одной из наиболее привлекательных задач для любого химика является направленный синтез веществ или материалов с заданными свойствами. По большому счету это то, для чего существует химия вообще. Все материалы, с которыми приходится работать современным исследователям (металлы, керамика, полимеры, композиционные материалы и др.) являются твердыми. Их свойства определяются совокупностью образующих их атомов, химической связью между ними и морфологией. Но не меньшую роль играет и так называемая реальная структура твердого тела, включающая все множество образующихся в нем различного типа дефектов (точечные и протяженные дефекты, границы раздела и пр.). Последние определяют реакционную способность, многие электрофизические свойства соединения, его механические свойства и многое другое. Часто именно они способны кардинально изменить свойства вещества. Изменение совокупности этих параметров приводит к разнообразию получаемых материалов, а самое главное – их свойств. В конечном итоге знание этих закономерностей позволяет синтезировать материалы с совершенно различными свойствами, включая материалы с высокой прочностью или пластичностью, диэлектрики, материалы с высокой электронной или ионной проводимостью, магнитными или каталитическими свойствами и многие другие.
Целями освоения дисциплины Химия твердого тела являются формирование у обучающихся основ знаний по природе химической связи, точечных и протяженных дефектах, процессах диффузии в твердых телах, их взаимодействии с электромагнитным полем, поверхности и реакционной способности твердых тел, установлению взаимосвязи структуры и природы химической связи в твердых телах с их физическими и химическими свойствами, играющими ключевую роль при их использовании в практических приложениях.
Данный курс будет включать следующие основные разделы:
1. Строение твердых тел. Энергия кристаллов.
2. Точечные дефекты, протяженные дефекты и механические свойства.
3. Диффузия в твердых телах.
4. Электромагнитные свойства,
5. Электронная проводимость.
6. Ионная проводимость. Поверхность твердых веществ.
7. Твердофазные реакции