Experimentální metody fyziky materiálů II - NAFY085

• Anglický název: Experimental Methods of Physics of Materials II
• Zajišťuje: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2021
• Semestr: letní
• E-Kredity: 6
• Rozsah, examinace: letní s.:3/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.; prof. RNDr. Ladislav Skrbek, DrSc.; prof. RNDr. Miloš Janeček, CSc.
• Vyučující: prof. RNDr. Miloš Janeček, CSc.; prof. RNDr. Ladislav Skrbek, DrSc.; doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.

Anotace

Předmět je vhodný pro studenty, kteří chtějí ukončit studium bakalářským programem a nastoupit do praxe. Vybrané spektroskopické metody. Mechanické vlastnosti, tahové zkoušky. Tepelné a magnetické vlastnosti. Tepelná roztažnost a specifická tepla. Magnetizace. DSC, fázové přechody. Elektrické a fotoelektrické vlastnosti. Nízké teploty. Základy kryogenní techniky. Předmět byl vytvořen za podpory projektů Univerzity Karlovy z OP VVV Zvýšení kvality vzdělávání na UK a jeho relevance pro potřeby trhu práce a Vybavení laboratoří pro experimentální složku výuky fyziky.

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (24.01.2018)

Cíl předmětu

Předmět seznámí studenty s moderními fyzikálními experimenty.

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (24.01.2018)

Podmínky zakončení předmětu

Zápočet a ústní zkouška. K zápočtu je třeba zpravovat referáty k vybraným úlohám.

Poslední úprava: Valentová Helena, doc. RNDr., Ph.D. (24.10.2019)

Literatura

studijní materiály dostupné na www

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (24.01.2018)

Metody výuky

přednáška + laboratorní práce

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (24.01.2018)

Sylabus

1. 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).

2. Tepelná roztažnost a specifická tepla. Magnetizace.
Metodika měření roztažnosti, měrného tepla a magnetizace, anizotropie vlastností, příspěvky ke specifickému teplu elektronový, fononový a magnetický, entropie, magnetokalorický jev.

3. DSC, fázové přechody.
Klasifikace fázových přechodů v pevné fázi termodynamické aspekty, metody jejich detekce, metody termické analýzy.

4. Vybrané spektroskopické metody.
Dynamická mechanická spektroskopie. Viskozita, modul pružnosti v tahu a ve smyku, fenomenologická teorie lineárního viskoelastického chování, typy relaxačních experimentů, dynamická mechanická analýza, reologické modely, teplotní závislost viskoelastického chování, příklady užití dynamické mechanické spektroskopie ke studiu polymerů a polymerních sítí.

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.

5. Elektrické a fotoelektrické vlastnosti.
Transportní jevy. Příprava vzorků, zjišťování nehomogenit, měření elektrického odporu látek, měření Hallovy konstanty, termosíly, tepelné vodivosti.

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.

6. Nízké teploty. Supravodivost a supratekutost. Kryogenika, získávání a měření nízkých teplot.
Metody získávání a měření nízkých teplot. Vlastnosti kryogenních kapalin.

Základy kryogenní techniky. Vliv nízkých teplot na fyzikální vlastnosti pevných látek.

Supravodivost a supratekutost.

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (24.01.2018)