Наноразмерные дефекты в кристаллах

Описание: Изучаются основные разделы: структурная кристаллография; точечные дефекты; основные типы дислокаций и их свойства; дисклинации, границы зерен и субзерен; торможение дислокаций и упрочнение кристаллических материалов.

Количество кредитов: 6

Пререквизиты:

• Электронно микроскопический анализ

Трудоемкость дисциплины:

Компонент: Вузовский компонент

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель

• Изложение ключевых вопросов теории реальной (дефектной) структуры твердофазных соединений, формирование теоретических представлений о взаимосвязи строения и свойств веществ для последующего использования приобретенных знаний при исследовании возможности разработки материалов с заданным комплексом необходимых для практического использования свойств.

Задача

• дать систематическое описание основ физики конденсированного состояния, включающее общие представления о структуре кристаллических и аморфных веществ; тензорных физических свойств монокристаллов; изложить учение о дефектах реальных кристаллов и их влияние на электронику проводников.

Результат обучения: знание и понимание

• Освоением современных методов исследования дефектов кристаллических структур

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Ознакомление основными элементами кристаллографии и материаловедения; основы линейной и матричной алгебры, дифференциального и интегрального исчислений; основные понятия дефектов структуры и их типов; методы выращивания объемных кристаллов и эпитаксиальных полупроводниковых структур.

Результат обучения: формирование суждений

• Способствует формированию у магистрантов целостного научного мировоззрения и физического мышления, умения применять физические законы, включая законы квантовой физики твердого тела, для анализа влияния дефектов решетки на явления переноса в конденсированных средах вообще и физики полупроводников в частности, конструктивных взглядов на решение научно–технических проблем современной полупроводниковой микро- и наноэлектроники.

Результат обучения: коммуникативные способности

• описывать структурные дефекты в кристаллических и аморфных веществ; применять тензорное исчисление для решения профессиональных задач; самостоятельно обрабатывать и анализировать экспериментальные результаты.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• пользоваться основными соотношениями кристаллографии для анализа структуры материалов

Методы преподавания

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (использование следующих активных форм обучения: исполнительная (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационные (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в учебном процессе).

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15

Основная литература

• 1. Кнотько А.В., Пресняков Е.А., Третьяков Ю.Д. Химия твердого тела. - Academa М, 2006. - 301 с. 2. Вест А. Химия твердого тела - т. 1,2 - М., Мир, 1988. - 554 с. 3. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела - М., Высшая школа, 1999. - 491с. 4. Чеботин В.Н. Физическая химия твердого тела - М., Наука, 1982. -319 с. 5. Алесковский В.Б. Химия твердых веществ - М., Высшая школа,1978. - 256 с. 6. Моррисон С. Химическая физика поверхности твердого тела - М., 1980. - 488 с. 7. Хенней Н. Химия твердого тела - М., Мир, 1971. - 223 с. 8. Кнорре Д.Г. и др. Физическая химия - М., Высшая школа, 1990. - 415 с. 9. Жданов Г.С., Хунджда А.Г. Лекции по физике твердого тела - М., МГУ, 1988. - 231с. 10. Крегер Ф.Химия несовершенных кристалолов.- М. Мир. 1969. - 654 с. 11. Жуковский В.М., Петров А.Н. Введение в химию твердого тела. Уч. gособие. - Изд-во УрГУ, Свердловск, 1987. - 112 с. 12. Рао Ч.Н.Р., Гопалакришнан Дж. Новые направления в химии твердого тела. –«Наука», Новосибирск СО, 1990. - 519 с. 13. Петров А.Н., Черепанов В.А. «Кристаллохимия твердого состояния». Уч. пособие - Изд-во УрГУ, Свердловск, 1987. - 94 с.