1ο εξάμηνο


Μάθημα: Ηλεκτρολογικά Υλικά



Τίτλος μαθήματος Ηλεκτρολογικά Υλικά
Κωδικός μαθήματος ΜΚΗ1
Είδος μαθήματος Υποχρεωτικό
Επίπεδο μαθήματος Προπτυχιακό
Έτος σπουδών 1ο
Εξάμηνο 1ο
Πιστωτικές μονάδες ECTS 4
Ιστοσελίδα
Ώρες ανά εβδομάδα 3
Διδάσκων Πουλάκης Νικόλαος(Καθηγητής)
Περιεχόμενο μαθήματος Ατομική δομή, ατομικοί δεσμοί και τύποι στερεών, μοριακή κινητική θεωρία, θερμότητα και θερμικός θόρυβος, κρυσταλλική κατάσταση, τύποι και ατέλειες κρυστάλλων, Κλασσική θεωρία για την ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα: Μοντέλο Drude, εξάρτηση της ειδικής αντίστασης από τη θερμοκρασία, φαινόμενο και διατάξεις Hall, αγωγή θερμότητας, ac αγωγιμότητα. Σύγχρονη Θεωρία των Στερεών: Μοριακά τροχιακά και δημιουργία δεσμών, ζώνες ηλεκτρονίων στα στερεά, ημιαγωγοί, η σημασία της ενεργειακής στάθμης Fermi – δυναμικό επαφής και θερμοζεύγος, θερμιονική εκπομπή, φωτόνια. Ημιαγωγοί: Φορείς αγωγιμότητας στους ημιαγωγούς, ημιαγωγοί τύπου n και p, χρόνος ζωής φορέων μειονότητας, εξισώσεις διάχυσης και μεταφοράς, οπτική απορρόφηση, επαφή Schottky, ωμικές επαφές και θερμοηλεκτρική ψύξη (Peltier). Διηλεκτρικά Yλικά και Mόνωση: Πόλωση και σχετική ηλεκτρική διαπερατότητα, εξάρτηση από τη συχνότητα – διηλεκτρική σταθερά και διηλεκτρικές απώλειες, διηλεκτρική αντοχή και διάσπαση μονώσεων, διηλεκτρικά υλικά για πυκνωτές, πιεζοηλεκτρισμός, σιδηροηλεκτρισμός και πυροηλεκτρισμός. Μαγνητικές Iδιότητες Yλικών και Yπεραγωγιμότητα: Μαγνητική διπολική ροπή, κατηγορίες μαγνητικών υλικών, σιδηρομαγνητικά υλικά, μαγνήτιση κορεσμού, σκληρά και μαλακά μαγνητικά υλικά, ανισοτροπική και γιγαντιαία μαγνητοαντίσταση, υλικά μαγνητικής εγγραφής, υπεραγωγιμότητα, μαγνητικές ιδιότητες υπεραγωγών. Οπτικές ιδιότητες των υλικών: Δείκτης διάθλασης και εξάρτησή του απο το μήκος κύματος (διασπορά), μιγαδικός δείκτης διάθλασης και απορρόφηση φωτός, σκέδαση φωτός σε υλικά, εξασθένηση στις οπτικές ίνες, πόλωση και οπτική ανισοτροπία, διπλοθλαστικά πλακίδια και καθυστέρηση φάσης, οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD), ηλεκτροοπτικά φαινόμενα.
Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα και δεξιότητες Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να κατανοούν τις μακροσκοπικές ιδιότητες - μηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές και οπτικές – των κυριώτερων υλικών των σύγχρονων τεχνολογικών εφαρμογών με βάση τη μικροδομή τους, ιοντική ή κρυσταλλική, να αντιλαμβάνονται ποιοτικά και ποσοτικά διαγραμμάτα φάσεων και καμπύλες ηλεκτρικών και μαγνητικών μεγεθών και να προσεγγίζουν υπολογιστικά τις τιμές βασικών φυσικών μεγεθών των υλικών.
Προαπαιτούμενα μαθήματα Κανένα
Μέθοδοι διδασκαλίας Διαλέξεις 2ώρες/εβδομάδα, πειραματική επίδειξη και φροντιστηριακές ασκήσεις 1ώρα /εβδομάδα./td>
Αξιολόγηση Δύο 2-ωρες γραπτές εξετάσεις προόδου (40%) , τελική γραπτή εξέταση (60%).
Γλώσσα διδασκαλίας Ελληνική
Βιβλιογραφία
  • Kasap S. Ο. “Ηλεκτροτεχνικά Υλικά” 4η Έκδοση, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 68374085
  • Callister W. D. “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 50655973
  • Σπύρου Νικόλαος Σ. “Αγώγιμες ιδιότητες των ηλεκτροτεχνικών υλικών” 4η Έκδοση, Εκδόσεις Α. Τζιόλα & Υιοί Α.Ε, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 18548947


Διδάσκων: Πουλάκης Νικόλαος