Experimentální metody fyziky materiálů II

Sylabus

Vybrané spektroskopické metody

Dielektrická spektroskopie.

Rozdělení látek z hlediska dielektrické spektroskopie, druhy polarizace v dielektriku, definice permitivity, Boltzmannův superpoziční princip, měření komplexní permitivity, frekvenční závislost permitivity, Debyeův model, Kramers-Kronigovy relace, relaxační čas, závislost relaxační doby na teplotě.

Měření dielektrických vlastností polymerního materiálu

Dynamicko-mechanická spektroskopie.

Viskozita, modul pružnosti v tahu a ve smyku, fenomenologická teorie lineárního viskoelastického chování, typy relaxačních experimentů (creep, relaxace napětí), dynamická mechanická analýza, Boltzmannův superpoziční princip, rhelologické modely, teplotní závislost viskoelastického chování, princip superpozice frekvence- vnější parametr, příklady užití dynamické mechanické spektroskopie ke studiu polymerů a polymerních sítí

Měření dynamických mechanických vlastností polymerního materiálu

Mechanické vlastnosti.

Tahové zkoušky a akustická emise. Tahové zkoušky, odezva akustické emise, korelace vývoje mikrostruktury, mechanických vlastnosti a parametru akustické emise. Propagativní a časové nestability plastické deformace (Portevinův - Le Chatelierův jev, dvojčatění).

Tahová zkouška a akustická emise Mg slitiny s hexagonální strukturou nebo tahová zkouška a akustická emise Cu nebo Al slitiny s kubickou strukturou

Tepelné a magnetické vlastnosti

Tepelná roztažnost a specifická tepla. Magnetizace

Metodika měření roztažnosti, měrného tepla a magnetizace, anizotropie vlastností, příspěvky ke specifickému teplu - elektronový, fononový a magnetický, analýza jednotlivých příspěvků, oprava na anharmonicitu, entropie, magnetokalorický jev

Kvantitativní vyhodnocení příspěvků měrného tepla nebo měrné teplo v magnetickém poli a magnetokalorický jev

DSC, fázové přechody

Klasifikace fázových přechodů v pevné fázi - termodynamické aspekty, metody jejich detekce, metody termické analýzy.

Určení tepelné kapacity z měření diferenční scanovací kalorimetrie (DSC).

Elektrické a fotoelektrické vlastnosti

Fotovodivost. Světelná generace a rekombinace nerovnovážných nosičů náboje, difúze a drift. Stacionární fotoelektrická vodivost, metody měření, detekce záření. Fotovoltaické jevy a sluneční články, principy činnosti, účinnost přeměny sluneční energie v elektrickou. Aplikace.

Studium křemíkového slunečního článku, měření voltamperových charakteristik při osvětlení, určování základních parametrů článku

Měření difúzní délky minoritních nosičů proudu na destičkách z monokrystalického křemíku

Měření spekter fotoelektrického proudu na komerčním fotoodporu

Transportní jevy

Příprava vzorků, zjišťování nehomogenit, měření elektrického odporu látek, měření Hallovy konstanty, termosíly, tepelné vodivosti.

Měření elektrického odporu v různém uspořádání experimentu

Supravodivost a supratekutost. Nízké teploty

Metody získávání a měření nízkých teplot. Vlastnosti kryogenních kapalin.

Základy kryogenní techniky. Vliv nízkých teplot na fyzikální vlastnosti pevných látek. Supravodivost a supratekutost. Empirické vlastnosti supratekutého 4He a 3He. Dvousložkový model. Boseova-Einsteinova kondenzace. Kvantované víry, kvantová turbulence.

Fyzika a technika nízkých teplot nebo

Supravodivost a supratekutost

Anotace

Vybrané spektroskopické metody - dielektrická spektroskopie. Měření dielektrických, dynamických mechanických vlastností polymerního materiálu. Tenké vrstvy, příprava a specifické metody jejich charakterizace . Mechanické vlastnosti.

Tahové zkoušky a akustická emise. Tepelné a magnetické vlastnosti Tepelná roztažnost a specifická tepla. Magnetizace.

DSC, fázové přechody. Elektrické a fotoelektrické vlastnosti. Transportní jevy. Nízké teploty - metody získávání a měření.

Vlastnosti kryogenních kapalin. Základy kryogenní techniky.