Навчальні програми та навально-методичне забезпечення


       Із 2003 року кафедра готує бакалаврів і магістрів за спеціальністю “фізика твердого тіла” ( із 2010 року - "фізика конденсованого стану") з окремим набором абітурієнтів у межах напряму підготовки “фізика” (набір 15 чол.; ліцензований і акредитований обсяг 25 чоловік; акредитація за IV рівнем).

ЗМІСТ НАВЧАННЯ. ПРОГРАМИ ОСНОВНИХ НАВЧАЛЬНИХ КУРСІВ


1. Програма бакалавра

tr>

   1.1. Фізичне матеріалознавство
Основи кристалохімії, характеристика та класифікація конденсованих систем. Термодинаміка фазових перетворень, кристалізація рідкої фази, фазові переходи у двохкомпонентних системах, потрійні системи. Класифікація й аналіз діаграм фазової рівноваги, методи побудови діаграм рівноваги, термічна обробка металів і сплавів, способи одержанання монокристалів, основи металографічних досліджень. Тверді розчини, механізми їхнього утворення та розпаду; відомості з фізики спікання.

pdf
Приклади екзаменаційних білетів
   

   1.2. Основи структурного аналізу
Питання теорії розсіювання рентгенівських променів кристалами; вплив на інтенсивність і геометрію розсіювання теплових коливань атомів гратки; розсіювання твердими розчинами (утворення дальнього та ближнього порядків); зміна розмірів блоків мозаїки та утворення дефектів упаковки. Основні методи аналізу структури кристалів за рентгенограмами.

pdf
   

    1.3. Наноструктурні матеріали
Огляд наноструктурних матеріалів, методів їхньої одержання, особливостей структури, фізичних, механічних і функціональних властивостей. Методи аналізу структури наноматеріалів і реалії та перспективи їхнього застосування в науці, техніці та медицині.

pdf
   

   1.4. Фізика надпластичності
Сучасні уявлення про ефекти структурної надпластичності та надпластичності за особливих умов; характеристики структурного стану та механізми деформації металів і сплавів за умов надпластичності; теорії ефекту. Аспекти та проблеми надпластичності, що є найбільш актуальними з наукової та прикладної точок зору.

pdf
   

   1.5. Фізика біоматеріалів
Основні фізичні процеси під час кристалізації (із водних розчинів і внаслідок твердофазних реакцій), формуванні, термообробці та спіканні нано- та мікрокристалічних речовин на основі фосфатів кальцію (переважно – гідроксилапатиту, ГА, та трикальційфосфату), які за характеристиками близькі до  основного мінерального компоненту кісткової тканини хребетних. Методи одержання монокристалічних “вусів” ГА та способи й механізми зміцнення керамічних кальцій-фосфатних матеріалів за їхнього армування. Хімічний склад, структура, морфологія, дефектний стан і фізичні властивості композитних кальцій-фосфатних матеріалів. Домішковий стан фосфатів кальцію та можливість створення нових біоактивних матеріалів методом іонних заміщень.

pdf
   

    1.6. Мікроскопія та спектроскопія твердих тіл
Методи дослідження структури, морфології та хімічного складу твердих тіл: просвічувальна та растрова електронна мікроскопія; автоелектронна та автоіонна мікроскопії; оже-електронна спектроскопія; мас-спектрометрія; вторинна іонна мас-спектрометрія; інфрачервона спектроскопія; рентгеноспектральний аналіз; термогравіметрія та диференціальний термічний аналіз; спеціальні методи рентгеноструктурного аналізу; дифракція швидких і повільних електронів (електронографія). Для кожного методу розглядаються його фізичні основи, принципова схема та основні характеристики апаратури. Окреслено також головні напрями та результати застосування методів у дослідженні твердих тіл.

pdf
   

   1.7. Механічні та дифузійні властивості металів і сплавів
Класифікація явищ дифузії. Закони дифузії. Розв'язання другого рівняння дифузії. Експериментальні методи визначення коефіцієнтів дифузії. Атомні механізми само- та гетеродифузії. Закономірності дифузії в сплавах. Шляхи прискореної дифузії.
Механічні властивості: види деформацій і напружень. Пружна та пластична деформації, механізми та закономірності розвитку деформації у моно- та полікристалах. Руйнування та його види. Жароміцність. Повзучість, види повзучості. Механічні характеристики, які визначаються за випробування на розтягування та повзучість. Тривала міцність, утома, природа втомного руйнування.

pdf
Приклади екзаменаційних білетів
   
   1.8. Кристалізація у кальцій-фосфатних матеріалах
pdf
   

   1.9. Вступ до фізики твердого тіла
Розглядаються кристалографічні закони, класифікація кристалів у наближенні континууму та дисконтинууму, симетрія, дефекти кристалічного стану та фазові рівноваги та перетворення.

pdf

   

   1.10. Техніка фізичного експерименту
Розглядаються способи вимірювання температури та її регулювання, основи техніки створення і вимірювання вакууму, методи термічного та диференційного термічного аналізу, дилатометричні методи металографічних досліджень, техніка оптичних досліджень.

pdf

 


2. Програма магістра

   2.1. Фізика твердого тіла
Основні питання структурної кристалографії та методи визначення атомної структури твердих тіл. Теорія міжатомного зв’язку та властивості кристалів із різним типом хімічного зв’язку. Коливання атомів кристалічної гратки та теплові властивості твердих тіл. Класична, квантова та зонна електронна теорії металів. Сучасні уявлення про зв'язок дефектів кристалічної будови з фізичними властивостями реальних кристалів; можливості управління фізичними властивостями твердих тіл.

pdf
   

   2.2. Фазові перетворення у твердих тілах
Загальні відомості про фазові перетворення у твердих тілах. Питання, пов’язані з рівновагою фаз і фазовими перетвореннями першого та другого родів, кінетикою кристалізації, поліморфними перетвореннями та їхньою роллю у формуванні фізичних властивостей матеріалів.

pdf
Приклади екзаменаційних білетів
   

   2.3. Проблеми сучасного матеріалознавства
Результати сучасних досліджень дефектної структури та механізмів пластичної деформації твердих тіл на різних структурних рівнях; зокрема – результати експериментального дослідження і комп’ютерного моделювання структури та фізичних властивостей меж зерен.


   

   2.4. Нові методи дослідження у фізиці твердого тіла
Тунельна та автоіонна мікроскопія, синхротронне випромінювання, нейтронографія та нейтронна спектроскопія, ядерний -резонанс (ефект Месбауера), сучасні методи спектроскопії та мікроскопії, мікроконтактна спектроскопія, акустична спектроскопія.


   

   2.5. Компютерне моделювання фізичних процесів
Основні поняття комп’ютерного моделювання, числові моделі фізичних процесів, числовий експеримент, символьні моделі фізичних процесів.

pdf
   
3. Фахово-орієнтований курс (для студентів 3-го курсу фізичного факультету)
   

   Основи структурної кристалографії
Структурні аспекти кристалографії в об'ємі, необхідному для вивчення структурного аналізу. Відомості з макроскопічної та мікроскопічної кристалографії, ключові питання структурної кристалохімії та будова основних розповсюджених і деяких унікальних кристалів.

pdf

 

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Студенти кафедри безкоштовно забезпечуються навчальною літературою, яка охоплює більшість спецкурсів і спецпрактикумів за навчальними програмами кафедри:

1. З.З. Зиман, А.Ф. Сіренко. Основи фізичного матеріалознавства: Навчальний посібник. – Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2005. – 288 с.

djvu
rar
     

2. З.З. Зиман. Основи структурної кристалографії: Навчальний посібник. – Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2008. – 212 с.

pdf
rar
     

3. Бадіян Є.Ю. Практична кристалографія: Навчальний посібник. - Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2010. – 144 с.

pdf
rar
     

4. Зыман З.З. ,  Сиренко А.Ф.. Введение в рентгенографию. Рентгеновские лучи и их взаимодействие с веществом : учебное пособие. - Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2013. - 472 с.

pdf
rar
     

5. Є.Ю. Бадіян, А.Г. Тонкопряд. Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи з фізичного матеріалознавства “Кількісний металографічний аналіз”. – Х.: ХДУ, 1997. – 14 с.

pdf
rar
     

6. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізичного матеріалознавства “Методи визначення твердості та мікротвердості металів і сплавів”. Упоряд: Є.Ю. Бадіян, А.Г. Тонкопряд. – Х.: ХНУ, 2000. – 24 с.

pdf
rar
     

7. Бадіян Є.Ю., Тонкопряд А.Г., Шеховцов О.В. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізичного матеріалознавства: 1. Вивчення пластичної деформації та визначення механічних характеристик металів і сплавів. 2. Вирощування монокристалів”. – Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2007. – 36 с.

pdf
rar
     

8. Методичні вказівки до виконання спецпрактикуму з мікроскопії, спектроскопії та термічного аналізу твердих тіл: 1. Растрова електронна мікроскопія. 2. Рентгеноспектральний мікроаналіз. 3. Електронографія. 4. Методи термічного аналізу. / Зиман З.З., Ткаченко М.В., Глушко В.І., Подус Л.П. Х.: ХНУ імені В.Н. Каразіна, 2008. – 64 с.

pdf
rar
     

9. Тонкопряд А.Г., Шеховцов О.В. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з фізичного матеріалознавства: вивчення фазових перетворень у сталях за допомогою методу диференційного термічного аналізу та дилатометричного методу. - Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2009. - 33 с.

pdf
rar
     

10. Бадиян Е.Е., Тонкопряд А.Г., Шуринов Р.В. Методические указания к выполнению лабораторных работ по физическому материаловедению: Рекристаллизация металлов. Старение сплавов (термическая и термомеханическая обработка металлов и сплавов). - Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2013. - 36 с.

pdf
rar
     
     

Окрім друкованого варіанту, зазначені навчальні матеріали [1-10] доступні для студентів у електронній формі за сайтом кафедри.

Updated 16.02.15
З історії кафедри | Співробітники кафедри | Наукова діяльність | Прикладні розробки |Навчальні програми | Для студента | Для абітурієнта | Контакти
© 2009 . Webmaster Roman.V.Shurinov