ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( MBM 517 )

   Temel bilgiler
Ders adı: Kristallerin Anizotropik Özellikleri
Ders kodu: MBM 517
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Sedat ALKOY
AKTS kredisi: 7.5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 1/2, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: Yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: * Tek kristallerin ve yönlenmeye sahip malzemelerin fiziksel özelliklerinin yöne bağımlılığının (anizotropi) kavranmasını,
* Anizotropik özelliklerin matematiksel olarak ifadesi edilebilmesini,
* Yapı-özellik ilişkisinin anlaşılmasını sağlamak
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Tek kristallerin ve yönlenmeye sahip malzemelerin fiziksel özelliklerinin yöne bağımlı (anizotropik) olduğuna ilişkin farkındalık geliştirebilirler,

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  2. Anizotropik özellikleri matematiksel olarak ifade edebilme yetisini kazanmış ve geliştirmiş olurlar

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
  3. Malzemelerin yapı ve özellikleri arasındaki sıkı ilişkiye dair bir kavrayış geliştirebilirler

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
   İçerik Yukarı
1. hafta: GİRİŞ -

1.1 Giriş

1.2 Yapı-Özellik İlşkileri

1.3 Fiziksel Özelliklerin Simetrisi

1.4 Atomik Yaklaşım: Yoğunluk
2. hafta: DÖNÜŞÜMLER -

2.1 Neden Dönüşümler?

2.2 Eksen Dönüşümleri

2.3 Diklik Koşulları


2.4 Genel Dönüş (Eulerian angles)
3. hafta: SİMETRİ -

3.1 Simetri Operasyonları

3.2 Simetri Elemanları ve Stereografik İzdüşüm

3.3 Nokta Grupları ve Stereogramları

3.4 Kristalografik Sınıflandırma

3.5 Nokta Gruplarının Dağılımı
4. hafta: SİMETRİ ELEMANLARI İÇİN DÖNÜŞÜM OPERATÖRLERİ -

4.1 Kristalografik Simetri Elemanları için Dönüşüm Operatörleri

4.2 32 Kristal Sınıfı için Dönüşüm Operasyonları

4.3 Standart Koşullar

4.4 Curie Grup Simetrileri

5 Tensörler ve Fiziksel Özellikler
5. hafta: FİZİKSEL ÖZELLİKLER -

5.2 Kutupsal Tensörler ve Tensör Özellikler

5.3 Eksenel Tensör Özellkler

5.4 Geometrik Gösterim

5.5 Neumann Prensibi

5.6 Neumann Prensibinin Analitik İfadesi
6. hafta: TERMODİNAMİK İLİŞKİLER -

6.1 Doğrusal Sistemler

6.2Çapraz Etkileşimler: Maxwell İlişkileri

6.3 Ölçüm Koşulları
7. hafta: ÖZGÜL ISI VE ENTROPİ

7.1 Katıların Isı Kapasitesi

7.2 Örgü Titreşimleri

7.3 Entropi ve Manyetokalorik Etki
8. hafta: PİROELEKTRİKLİK -

8.1 Piroelektrik ve Elektrokalorik Tensörler

8.2 Simetrinin Getirdiği Kısıtlamalar

8.3 Kutupsal Eksenler

8.4 Geometrik Gösterim

8.5 Piroelektrik Ölçümler

8.6 Birincil ve İkincil Piroelektrik Etkiler

8.7 Piroelektrik Malzemeler

8.8 Sıcaklığa Bağımlılık

8.9 Uygulamalar
9. hafta: ARA SINAV
10. hafta: DİELEKTRİK SABİTİ -

9.1 Dielektrik Sabitinin Kaynağı

9.2 Dielektrik Tensör

9.3 Simetrinin Etkisi

9.4 Deneysel Yöntemler

9.5 Geometrik Gösterim

9.6 Polikristalin Dielektrikler

9.7 Yapı-Özellik İlişkileri
11. hafta: GERİLME / GERİNİM -

10.1 Mekanik Gerilme

10.2 Gerilme Dönüşümü

10.3 Gerinim Tensörü

10.4 Gerinim için Matris Dönüşümleri
12. hafta: ISIL GENLEŞME -

11.1 Simetrinin Etkisi

11.2 Isıl Genleşme Ölçümleri

11.3 Yapı-Özellik İlişkileri

11.4 Sıcaklığa Bağımlılık
13. hafta: PİEZOELEKTRİKLİK -

12.1 Tensör ve Matris Formülasyonları

12.2 Matris Dönüşümü ve Neumann Kuralı

12.3 Piezoelektrik Simetri Grupları

12.4 Deneysel Teknikler

12.5 Yapı-Özellik İlişkileri

12.6 Hidrostatik Piezoelektrik Etki

12.7 Piezoelektrik Seramikler

12.8 Pratik Piezoelektrikler : Kuvars Kristali
14. hafta: ELASTİSİTE -

13.1 Tensör ve Matris Katsayıları

13.2 Tensör ve Matris Dönüşümleri

13.3 Sıkılık – Uyumluluk İlişkileri

13.4 Simetrinin Etkisi

13.5 Mühendislik Katsayıları ve Ölçüm Yöntemleri

13.6 Anizotropi ve Yapı-Özellik İlişkileri

13.7 Sıkıştırılabilirlik

13.8 Polikristalin Ortalama

13.9 Sıcaklık Katsayıları

13.10 Kuvars Kristal Rezonatörler
15. hafta*: Genel Tekrar
16. hafta*: FİNAL SINAVI
Ders kitapları ve materyaller: * Properties of Materials - Anisotropy, Symmetry, Structure, Robert E. Newnham, Oxford University Press Inc., New York, 2005
Önerilen kaynaklar: * Physical Properties of Crystals, J.F. Nye, Oxford University Press, 1957

* Tensor Properties of Solids - Phenomenological Development of the Tensor Properties of Crystals, Richard F. Tinder, Morgan & Claypool, 2008
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 9 40
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 0
Ödev: 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 10
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 50
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 4 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 6 10
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 12 1
Ara sınav (Vize): 2 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 12 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->