Chemie pevných látek

Teoretický základ 1. týden: Vazba v pevných látkách (kovalentní, iontová, kovová vazba). Slabé interakce (van der Waalsovy síly, vodíková vazba). Energie vazeb a jejich souvislost se základními fyzikálními vlastnostmi. 2. týden: Pásový model pevných látek, vysvětlení vazby a vlastností v kovech a slitinách, iontových a kovalentních pevných látkách, polovodiče. 3. - 4. týden: Rovnovážné a nerovnovážné stavy v taveninách, jejich vliv na přípravu a vlastnosti pevných látek. 5. týden: Krystalické pevné látky, technologie růstu krystalů, základní typy krystalových struktur, úvod do symetrie, prostorové grupy, rentgenová a neutronová difrakce v pevných látkách. 6. týden: Poruchy v krystalech, bodové poruchy, čárové a plošné. 7. týden: Optické vlastnosti pevných látek, jejich význam a možnosti modifikace. 8. týden: Nekrystalické pevné látky. Metody přípravy. Skelný přechod, podchlazená tavenina a její krystalizace. Pásový model skelného stavu. Optické a elektrické vlastnosti skel a možnosti jejich ovlivnění. Aplikace 9. týden: Polovodiče (anorganické), Si, Ge, sloučeniny III-V, II-VI, syntéza-vlastnosti a použití; p-n přechod, integrované obvody, LED, lasery, luminiscence, termoelektrické materiály, fotovoltaické systémy. 10. týden: Zeolity a příbuzné struktury, syntéza a struktury, použití (katalýza, sorbce), mezoporézní alumosilikáty a nové materiály. Binární oxidy a perovskity (syntéza, složení-struktura-vlastnosti (magnetická polarizace, magneto-rezistence, piezoelektrika). 11. týden: Iontově vodivé sloučeniny, slitiny, baterie (anody, elektrolyty, katody), palivové články, zdroje H2. 12. týden: Polovodiče organické (typy, struktura, vlastnosti, hybridní struktury, aplikace, tištěná elektronika). 13. týden: Anorganické nanomateriály a bio-materiály, rozměrovost (0D-2D), příprava nanotub, nanovláken, nanovrstev a nanoteček, přehled vlastností vs. struktura (povrchy), charakterizace, biomineralizace a samo-organizující se struktury.