| Κωδ. Μαθήματος : 82304 | ECTS : 6 | 8ο Εξάμηνο |
| Κατεύθυνση/Ομάδα Μαθημάτων : Φυσική της Συμπυκνωμένης Ύλης | (ΕΚ) Επιλογή Κατεύθυνσης |
| Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας | Θεωρία : 4 | Ασκήσεις : 2 | Εργαστήριο : |
ΠεριεχόμενοΔιδάσκοντες
• Φαινόμενα νανοκλίμακας. Υπερμοριακή Οργάνωση – Η αρχή: Μετακίνηση ενός ατόμου από μια επιφάνεια – Φαινόμενα Σήραγγας – Ενδομοριακές Δυνάμεις – Επιφάνειες, Ενδοεπιφάνειες – Αυτοοργάνωση και Ανασυγκρότηση Επιφάνειας.
• Κατηγορίες νανοϋλικων. Νάνο, Μικρο και Μεσοπορώδη Υλικά – Οργανικά-Ανόργανα Υβριδικά Υλικά – Νανοϋλικά άνθρακα (φουλερένια και παράγωγα, νανοσωλήνες και παράγωγα, οξείδιο του γραφενίου και παράγωγα, γραφένιο και παράγωγα, νανοΐνες) – Δενδριμερή – Νανοϋλικά 3 διαστάσεων, Νανοϋβριδικά υλικά – Νανοσύνθετα – Φυσικά νανοϋλικά. Νανοσωματίδια – Νανοσύρματα – Λεπτά Υμένια.
• Διεργασίες – τεχνικές σύνθεσης νανοϋλικων. Τop down και bottom-up προσεγγίσεις. Τεχνική της κολλοειδούς γέλης (τεχνική λύματος-πηκτής) (Sol-Gel). Τεχνικές Μικροκατεργασίας: Λιθογραφία, Εγχάραξη και Αφαίρεση υποστρωμάτων, Δέσμευση (σύνδεση) υποστρωμάτων – Τεχνικές χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD): Τεχνολογία πλάσματος, Ξηρή χημική εγχάραξη σε περιβάλλον πλάσματος, Επιταξία μοριακής δέσμης, Τεχνικές Υδροθερμικής και διαλυτοθερμικής κατεργασίας, Σύνθεση με Μικροκύματα, Τεχνικές με χρήση μοτίβου (patterns or template assisted methods) – Ηλεκτροφόρηση- Ηλεκτροχημικές αποθέσεις-Μέθοδοι πλήρωσης μοτίβου από κολλοειδές διάλυμα διασποράς, φυγοκέντριση, Σύνθεση με electrospinning.
• Μέθοδοι χαρακτηρισμού νανοϋλικών. Μικροσκοπία – SEM (Ηλεκτρονιακή Μικροσκοπία Σάρωσης) – TEM (Ηλεκτρονιακή Μικροσκοπία Διέλευσης Δέσμης) –Μικροσκοπία Σάρωσης Ακίδας (Scanning Probe Microscopy-SPM) / Σαρωτική Μικροσκοπία Σήραγγας (Scanning Tunneling Microscopy-STM). Η Μέθοδος STM ως Εργαλείο στη Νανολιθογραφία, Παράγοντες που Επηρεάζουν την Εγχάραξη – Νανολιθογραφικές μέθοδοι βασισμένες σε Scanning Probe Microscopes –Μικροσκοπία Ατομικών Δυνάμεων (Atomic Force Microscopy-AFM) – Μέθοδοι Μελέτης Επιφανειακών Δυνάμεων – Μέθοδοι SFA/AFM – Μικροσκοπία Μαγνητικών Δυνάμεων (Magnetic Force Microscopy-MFM) – Περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας –Ηλεκτρονιακή φασματοσκοπία Auger (Auger Electron Spectroscopy-AES) – Φασματοσκοπία ενεργειακών απωλειών ηλεκτρονίων (EELS) – Φασματοσκοπία ενεργειακής διασποράς ακτίνων Χ (EDX) – Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων (XPS) – Φασματοσκοπία Raman.
• Ιδιότητες νανοϋλικών. Εξάρτηση των Ιδιοτήτων από το μέγεθος – Μηχανικές/Τριβολογικές – Ηλεκτρικές, Μαγνητικές, Θερμικές ιδιότητες, Οπτικές.
• ΜΕΜS/NEMS (Μικρο και νάνο ηλεκτρομηχανικές διατάξεις) και εφαρμογές
• (μικροροϊκές διατάξεις, βιοιατρικές νανοδιατάξεις, περιβάλλον και νανοϋλικά, υλικά και νανοδιατάξεις, διατάξεις αποθήκευσης δεδομένων κ.ά.).
• Κοινωνικές και ηθικές προεκτάσεις της νανοτεχνολογίας
• Κατηγορίες νανοϋλικων. Νάνο, Μικρο και Μεσοπορώδη Υλικά – Οργανικά-Ανόργανα Υβριδικά Υλικά – Νανοϋλικά άνθρακα (φουλερένια και παράγωγα, νανοσωλήνες και παράγωγα, οξείδιο του γραφενίου και παράγωγα, γραφένιο και παράγωγα, νανοΐνες) – Δενδριμερή – Νανοϋλικά 3 διαστάσεων, Νανοϋβριδικά υλικά – Νανοσύνθετα – Φυσικά νανοϋλικά. Νανοσωματίδια – Νανοσύρματα – Λεπτά Υμένια.
• Διεργασίες – τεχνικές σύνθεσης νανοϋλικων. Τop down και bottom-up προσεγγίσεις. Τεχνική της κολλοειδούς γέλης (τεχνική λύματος-πηκτής) (Sol-Gel). Τεχνικές Μικροκατεργασίας: Λιθογραφία, Εγχάραξη και Αφαίρεση υποστρωμάτων, Δέσμευση (σύνδεση) υποστρωμάτων – Τεχνικές χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD): Τεχνολογία πλάσματος, Ξηρή χημική εγχάραξη σε περιβάλλον πλάσματος, Επιταξία μοριακής δέσμης, Τεχνικές Υδροθερμικής και διαλυτοθερμικής κατεργασίας, Σύνθεση με Μικροκύματα, Τεχνικές με χρήση μοτίβου (patterns or template assisted methods) – Ηλεκτροφόρηση- Ηλεκτροχημικές αποθέσεις-Μέθοδοι πλήρωσης μοτίβου από κολλοειδές διάλυμα διασποράς, φυγοκέντριση, Σύνθεση με electrospinning.
• Μέθοδοι χαρακτηρισμού νανοϋλικών. Μικροσκοπία – SEM (Ηλεκτρονιακή Μικροσκοπία Σάρωσης) – TEM (Ηλεκτρονιακή Μικροσκοπία Διέλευσης Δέσμης) –Μικροσκοπία Σάρωσης Ακίδας (Scanning Probe Microscopy-SPM) / Σαρωτική Μικροσκοπία Σήραγγας (Scanning Tunneling Microscopy-STM). Η Μέθοδος STM ως Εργαλείο στη Νανολιθογραφία, Παράγοντες που Επηρεάζουν την Εγχάραξη – Νανολιθογραφικές μέθοδοι βασισμένες σε Scanning Probe Microscopes –Μικροσκοπία Ατομικών Δυνάμεων (Atomic Force Microscopy-AFM) – Μέθοδοι Μελέτης Επιφανειακών Δυνάμεων – Μέθοδοι SFA/AFM – Μικροσκοπία Μαγνητικών Δυνάμεων (Magnetic Force Microscopy-MFM) – Περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας –Ηλεκτρονιακή φασματοσκοπία Auger (Auger Electron Spectroscopy-AES) – Φασματοσκοπία ενεργειακών απωλειών ηλεκτρονίων (EELS) – Φασματοσκοπία ενεργειακής διασποράς ακτίνων Χ (EDX) – Φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων (XPS) – Φασματοσκοπία Raman.
• Ιδιότητες νανοϋλικών. Εξάρτηση των Ιδιοτήτων από το μέγεθος – Μηχανικές/Τριβολογικές – Ηλεκτρικές, Μαγνητικές, Θερμικές ιδιότητες, Οπτικές.
• ΜΕΜS/NEMS (Μικρο και νάνο ηλεκτρομηχανικές διατάξεις) και εφαρμογές
• (μικροροϊκές διατάξεις, βιοιατρικές νανοδιατάξεις, περιβάλλον και νανοϋλικά, υλικά και νανοδιατάξεις, διατάξεις αποθήκευσης δεδομένων κ.ά.).
• Κοινωνικές και ηθικές προεκτάσεις της νανοτεχνολογίας
[Σύντομα θα προστεθεί η σχετική πληροφορία]
