Tantárgy részletei

Főoldal > 2023/24-es tanév képzési programja > Anyagtudomány

Tantárgy kódja

KEM1206

Tantárgy neve

Anyagtudomány

Tantárgy angol neve

Atomic and Molecular Structures

Kredit

Félévi követelmény

Vizsga

Heti óraszám

2 + 0

Elmélet + Gyakorlat

Ajánlott félév

1 ( 5 féléves képzésben 2)

Cél

A modern anyagszerkezeti, anyagtudományi ismeretek kellő szilárdságú és tartós elsajátítása, ami előkészíti a további kémiai tárgyak (szervetlen, szerves, fizikai-kémia, stb.) anyagának befogadását. Beható ismerek megszerzése az atomok felépüléséről, a kémiai kötésekről, jellemzőikről.

Cél angol

Basics of material science and its role in the different technologies.

Tartalom

. A H-atom. A Schrödinger-egyenlet. Kvantumszámok. A többelektronos atom szerkezete. Összetett atomi rendszerek. A kémiai kötés kvantumkémiai leírása. Kémiai kötéselméletek. Két- és többatomos kötések. Másodrendű kötések. Molekulák szimmetriája. Az elektromágneses sugárzás. Az elektronátmenetek jellemzői. Atom és molekula spektroszkópia. Átmenet a kötéstípusok között: a poláris kovalens kötés. Elektronegativitás. Dipólus momentum. A komplex vegyületek kötése. Kristálytérelmélet. Dielektromos és mágneses sajátságok. Vezetési tulajdonságok. Vezető-, szupravezető, ellenállás-, szigetelőanyagok. Félvezetők, félvezető egykristályok előállítása. Szilárdtestek szerkezete, kristálytani fogalmak, rendszerek, jelölések. Rácshibák. Mérethatások az anyagstruktúrákban, nano-, mikro-, makroszerkezetek. Nanokristályos mágneses anyagok. Többkomponensű rendszerek szerkezeti formái, polikristályos anyagok. Termikus viselkedés, állapotábrák, termikusan aktivált folyamatok. Intelligens anyagok, alakemlékező ötvözetek, folyadékkristályok, fényvezető szálak.

Tartalom angol

Atomic structure. Quantum numbers and orbitals. The chemical bond, quantum mechanical explanation of valency. Chemical bondong theories. Chemical bond with two or more atoms. Molecular geometry. Bonding in coordination compounds. Crystal field theory. Dielectric and magnetic properties. Electrical resistivity, conductors, insulators, semiconductors. Solids, crystalline and amorphous solids. Crystal faces and shapes. Defects, impurities and twinning. Polymorhism and allotropy. Particle size effect in the materials science, nano, micro and macro structures. Nanocrystalline magnetic materials. Multicomponent and polycrystalline materials. Thermal properties of matter. Intelligent materials, shape memory alloys, liquid crytals, optical fibres.

Számonkérés

Írásbeli és szóbeli vizsga

Számonkérés angol

Written and oral examination

Irodalom

Brücher E.: Általános kémia (Anyagszerkezet), Debreceni Egyetem házi jegyzet, Debrecen, 2004. Budó Á., Mátrai T.: Kísérleti fizika III., Tankönyvkiadó, Budapest, 1985. Póta Gy.: Fizikai-kémia II/1: Az atomok és molekulák elektronszerkezete, KLTE házi jegyzet, Debrecen, 1988. William D. Callister: Materials Science and Engineering: an introduction. John Wiely and Sons, ISBN: 0-471-32013-7