Код: 315410

Назва:

Основи матеріалознавства

Анотація: Навчальна дисципліна має на меті ознайомити студентів з основними властивостями матеріалів, принципами та методами їх створення, методами дослідження та способами керування їх властивостями. У курсі розглядаються теоретичні аспекти та фізичні моделі різних явищ. Увага приділяється використанню числових методів та програмних пакетів для моделювання властивостей матеріалів. Курс надає знання, які студенти можуть застосовувати при подальшій науковій роботі у галузі матеріалознавства, зокрема, при розробці матеріалів та прогнозування їх фізико-хімічних, механічних, експлуатаційних та екологічних характеристик залежно від їх цільового призначення. Викладаються фізичні основи матеріалознавства, розглядаються класичні та новітні технології створення матеріалів. Приділяється увага закономірностям внутрішньої будови матеріалів, її впливу на фізичні та електронні властивості матеріалів, а також методам керування їх структурними, оптичними та електричними характеристиками. Наводяться приклади з найновіших досягнень в галузі сучасного матеріалознавства. Для вивчення дисципліни необхідні знання з вищої математики, загальної фізики, фізики твердого тіла та статистичної фізики.

Тип дисципліни: вибіркова, професійно-орієнтована

Рік навчання: 4

Семестр: 7

Кількість кредитів: загальна кількість годин - 120 (кредитів ЄКТС - 4); аудиторні години - 56 (лекції - 28, практичні заняття - 28); самостійна робота - 64.

Форма контролю: залік

Викладач(і): професор, д.ф.м.н. ХОМЕНКОВА Л.Ю.

Результати навчання: В результаті вивчення курсу студент повинен знати основні закони і поняття усіх передбачених навчальною програмою розділів курсу та вміти їх застосовувати самостійно для одержання нових наукових і практичних знань, самостійно планувати та проводити експеримент, аналізувати отримані результати та узагальнювати їх, робити правильні висновки з зіставлення результатів теорії і експерименту, а також пояснювати сутність широкого кола явищ з царини фізики та споріднених дисциплін. Студенти набувають вміння опиратися на першооснови чи на емпіричні дані; вміння аналізувати,
прогнозувати або й керувати поведінкою матеріалів та приладів на основі вихідних даних; оволодіти методами фізичних дослідження, навиками експериментальної роботи,
числової обробки експериментальних даних; формування наукового світогляду і сучасного фізичного мислення; опанування способів і методів розв`язання задач з різних розділів матеріалознавства; вирішення практичних задач за рахунок оволодіння методиками досліджень, у тому числі зі споріднених дисциплін, застосування методів експериментальних досліджень для вирішення фахових завдань. Послідовне вивчення курсу виробляє специфічний спосіб мислення, фізичну інтуїцію, які виявляються
плідними і в інших науках.







Спосіб навчання: аудиторний, дистанційний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: базові знання зі шкільного курсу фізики та математики; курс вищої математики (основи векторної алгебри, аналітичної геометрії, диференціального та інтегрального числення, теорії степеневих рядів та рядів Фур`є, поняття про диференційні рівняння); курс загальної фізики.

Зміст дисципліни: Фундаментальні питання фізичного матеріалознавства: дефекти кристалічної гратки; елементи зонної теорії твердого тіла; фізичні основи міцності та пластичності матеріалів; взаємодія твердого тіла з електромагнітними та акустичними хвилями; застосування матеріалів з анізотропією властивостей. Технологічні підходи та способи створення матеріалів: кристали, тонкі плівки, порошки та наночастинки. Методи дослідження властивостей матеріалів та структур. Теоретичні підходи та моделювання у матеріалознавстві.


Рекомендована література: 1. Основи фізичного матеріалознавства: навчальний посібник/ В.С. Кшнякин, А.С. Опанасюк, К.О. Дядюра - Суми: Сумський державний університет, 2015. – 466 с.
2. Solid state composites and hybrid systems: fundamentals and applications / edited by Rada Savkina, Larysa Khomenkova. - Boca Raton, FL: CRC Press, Taylor & Francis Group, [2018]. - 195 p.
3. Шірінян, А. С. Розмірно-залежні фізико-хімічні явища в нанодисперсних твердих системах : монографія / А. С. Шірінян, В. А. Макара ; М-во освіти і науки України, Київ. нац. ун-т ім. Тараса Шевченка. - [Київ] :Київськийуніверситет 2014. – 319 с.
4. Поперенко, Л. В. Наноматеріали: оптичні, магніторезистивні та електроннівластивості :монографія / Л.В. Поперенко, В.Г. Кравець ; Київський національний університет імені Тараса Шевченка. - Київ : Київський університет, 2011. - 218 с
5. Наноматеріали медичного призначення / І. В. Уварова, П. П. Горбик, С. В. Горобець [та ін.] ; за ред. В. В. Скорохода ; [НАН України, Ін-т проблем матеріалознавстваім. І. М. Францевича]. - Київ :Наукова думка, 2014. - 414, [1] с., [4] арк. іл. :іл., схеми, табл. - (Проект "Наукова книга").
6. М.М.Воловик. Фізика для університетів. Повний курс в одному томі. Рекомендовано Міністерством освіти і науки України. 2005. – Київ; Ірпінь: Перун. – 864 с.
7. Young H. D., Freedman R.A. Sears and Zemansky's university physics: with modern physics, – 2010. – 13th ed. (In English)







Форми та методи навчання: лекції, практичні заняття, самостійна робота

Методи й критерії оцінювання: рейтингове оцінювання за 100-бальною системою: поточний контроль у семестрі - 70 балів (опитування, участь у практичних заняттях, виконання завдань самостійної роботи); підсумковий контроль у семестрі - 30 балів (залік).

Мова навчання: українська