Τμημα Επιστημης και Τεχνολογιας Υλικων Πανεπιστημιου Κρητης

Επιστήμη Eπιφανειών - Νανοϋλικών (ΕΤΥ 346)

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα "Νανοτεχνολογία για Ενεργειακές Εφαρμογές"

Nanomaterials for Energy

Graphene Nanoribbon

Υπεύθυνος μαθήματος: Γιάννης Ρεμεδιάκης (Β207 CSD, ώρες γραφείου: Τρίτη 3-4, Τετάρτη 12-1, Πέμπτη 9-10).

Συνδιδασκαλία: Κωνσταντίνος Στούμπος

Διαλέξεις: Τετάρτη 2-5, αίθουσα A2 CSD.

colloidal nanoparticle

Αντικείμενο και περιεχόμενα μαθήματος

Η σύγχρονη νανοτεχνολογία επιτρέπει την σύνθεση και χαρακτηρισμό συστημάτων στα οποία οι θεμελιώδεις μονάδες έχουν διαστάσεις μερικών νανομέτρων. Τέτοια συστήματα χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική (επεξεργαστές), στη χημική βιομηχανία (καταλύτες), στην ιατρική (φάρμακα), στην οπτική (κβαντικές τελείες), και βεβαίως στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (φωτοβολταϊκά).

Η επιστήμη επιφανειών είναι αλληλένδετη με την επιστήμη νανοϋλικών λόγω της μεγάλης αναλογίας επιφάνειας/όγκου που επιδεικνύουν οι νανοδομές. Επιπλέον, πολλά νανοϋλικά αναπτύσονται πάνω σε επιφάνειες και χαρακτηρίζονται με τεχνικές της επιστήμης επιφανειών. Πέρα από την νανοτεχνολογία, φαινόμενα που συμβαίνουν σε επιφάνειες είναι εξαιρετικά σημαντικά για την κατάλυση, τα μοριακά ηλεκτρονικά, τις βιοεπιφάνειες, τους αισθητήρες και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Tο μάθημα εστιάζει στις θεμελιώδεις θεωρητικές αρχές και πειραματικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη μελέτη επιφανειών και νανοϋλικών. Προσφέρεται ως μάθημα επιλογής σε προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές της Σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κρήτης, ενώ είναι υποχρεωτικό μάθημα στο μεταπτυχιακό πρόγραμμα "Νανοτεχνολογία για Ενεργειακές Εφαρμογές".

Τα κύρια μέρη του μαθήματος είναι:

  1. Αρχές νανοφυσικής: ειδική επιφάνεια, κβαντικός περιορισμός, κβαντικές τελείες, φραγή Κουλόμπ.
  2. Ατομική δομή επιφανειών στερεών, κρυσταλλογραφία δυο διαστάσεων.
  3. Ενέργεια επιφανειών, επιφανειακή τάση και σχήμα νανοσωματιδίων.
  4. Ισόθερμες προσρόφησης, μηχανισμοί κατάλυσης, active sites.
  5. Νανοϋλικά για ηλιακές κυψέλες: από την κυψέλη Γκρέτσελ στους περοβσκίτες (Κ. Στούμπος).
  6. Νανοϋλικά για ανεμογεννήτριες και για άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Συγγράματα
- P. W. Atkins, J. de Paula, Φυσικοχημεία, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης (2014)

- G. W. Hanson, Αρχές νανοηλεκτρονικής, Εκδόσεις Τζιόλα, Θεσσαλονίκη (2009)

Δείτε επίσης την σελίδα της βιβλιογραφίας του μαθήματος με αναλυτικές οδηγίες ανά κεφάλαιο. Περισότερες πληροφορίες στις σελίδες:
Ημερολόγιο μαθήματος (του 2015)
Σελίδα Opencourses
Σημειώσεις και βίντεο διαλέξεων του 2015
Βιβλιογραφία και χρήσιμοι σύνδεσμοι.

Τρόπος βαθμολόγησης

  1. 20% από εργασίες για το σπίτι. Κάθε εργασία περιέχει δυο ασκήσεις. Στον βαθμό δεν θα μετρήσουν οι δυο χειρότεροι βαθμοί. Οι εργασίες βαθμολογούνται με 1, 4, 7 και 10.
  2. 20% από εξέταση. Μόνο όσοι περάσουν την εξέταση μπορούν να κάνουν παρουσίαση.
  3. 60% από παρουσιάσεις το οποίο προκύπτει από:
    1. 10% από την περίληψη.
    2. 40% από την παρουσίαση.
    3. 10% από την συμμετοχή στις παρουσιάσεις.
  4. Το μάθημα δεν θα έχει εξέταση στην εξεταστική του Ιουνίου.
  5. Είναι υποχρεωτική η παρουσία όλων στα τέσσερα τελευταία μαθήματα (10/4, 17/4, 8/5, 15/5).
  6. Οι μεταπτυχιακοί φοιτητές θα πρέπει να παραδώσουν επιπλέον και μια εργασία με 10 ασκήσεις.

Περισότερες πληροφορίες στις σελίδες

Ασκήσεις (μέχρι το 2018) και ασκήσεις 2019
Εργασίες-παρουσιάσεις φοιτητών για το 2019 (εργασίες παλαιότερων ετών εδώ).
Παλιά θέματα εξετάσεων.

Ημερολόγιο μαθήματος

Κάθε εργασία αποτελείται από δυο ασκήσεις για τους προπτυχιακούς φοιτητές και τρεις για τους μεταπτυχιακούς. Η έξτρα άσκηση των μεταπτυχιακών δηλώνεται στον παρακάτω πίνακα με το "Μετ" πριν τον αριθμό της.

Οι εργασίες μπορούν να παραδίδονται σε χαρτί ή ηλεκτρονικά. Δείτε προσεκικά τις οδηγίες.


Εβδ.Ημ/νίαΎληΥποχρεώσεις φοιτητών
16/2/19Διάλεξη 1α-
213/2/19 Διάλεξη 1β.-
320/2/19 Διάλεξη 2.Παράδοση Εργασίας 1 (ασκήσεις 1.1, 1.3, Μετ:1.4) και Εργασίας 2 (ασκήσεις 1.7, 1.8, Μετ:1.11). Οι δυο εργασίες να είναι σε ξεχωριστά χαρτιά.
427/2/19 Διάλεξη 3. Παράδοση Εργασίας 3 (ασκήσεις 2.1, 2.5, Μετ:2.6).
56/3/19 Διάλεξη 4α. Παράδοση Εργασίας 4 (ασκήσεις 3.5, 3.7, Μετ:3.3).
613/3/19 Διάλεξη 4β. Παράδοση Εργασίας 5 (ασκήσεις 4.4, 4.7, Μετ:4.3).
720/3/19 Διάλεξη 5α (Κ. Στούμπος). Παράδοση Εργασίας 6 (ασκήσεις 4.12, 4.17, Μετ:4.22).
827/3/19 Διάλεξη 5β (Κ. Στούμπος). παράδοση Εργασίας 7 (ασκήσεις 5.1, 5.2).
93/4/19 Διάλεξη 6. Παράδοση Εργασίας 8. Επιλογή θέματος παρουσίασης.
1010/4/19 Εξέταση Παράδοση Εργασίας 9. Παράδοση περίληψης παρουσίασης (μεταπτυχιακοί).
1117/4/19 Παρουσιάσεις 1 (μεταπτυχιακοί).Παράδοση περίληψης παρουσίασης.
128/5/19 Παρουσιάσεις 2.-
1315/5/19 Παρουσιάσεις 3.-

Ανακοινώσεις

Ανακοινώσεις κατά τη διάρκεια του εξαμήνου θα γίνονται στην ομάδα του facebook ΤΕΤΥ 346 Νανοϋλικά. Παρακαλείστε να γραφτείτε όσοι παίρνετε το μάθημα.