Кристаллография и дефекты в кристаллах. Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине для специальности 1-31 04 06 Ядерные физика и технологии № УД-9617/уч.

Abstract

Программа учебной дисциплины «Кристаллография и дефекты в кристаллах» разработана для специальности 1-31 04 06 Ядерные физика и технологии. Цель учебной дисциплины — ознакомление студентов с основами кристаллографии и теории дефектов в кристаллах с последующим их применением к изучению физических и технологических характеристик материалов. Основные задачи учебной дисциплины — дать представления и понятия о симметрии кристаллов, структуре реальных кристаллов, типах дефектов кристаллической решетки материалов, их взаимодействии и влиянии на свойства материалов. Основные понятия кристаллографии широко используются в физике твердого тела и материаловедении. Кристаллы широко используются в промышленности. Кристаллографические методы применяются при расшифровке строения белков, витаминов, сложных медицинских препаратов, вирусов и т.д. Овладение основами кристаллографии необходимо для физиков практически любой специализации, работающих в науке или промышленности. В свою очередь дефекты решетки, неизбежно присутствующие в кристалле, определяют практически все физические и технологические свойства материалов. Без достаточно глубокого понимания дефектов структуры невозможно полноценно использовать свойства материалов. Изучение дефектов кристаллической решетки необходимо для тех, кто изучает, разрабатывает и использует материалы в самых разнообразных отраслях техники – в металловедении, физике и технике полупроводников, ядерной технике, космическом материаловедении и т.д. Важной задачей является формирование у студентов навыков самостоятельной исследовательской работы, умения применять полученные научные результаты при создании новых и совершенствования имеющихся функциональных материалов. В курсе рассматриваются вопросы геометрической кристаллографии, симметрии кристаллических многогранников и кристаллов. Приводится вывод простых форм с помощью стереографических проекций. Также рассматриваются симметрия физических свойств кристаллов и структура реальных кристаллов – точечные дефекты, дислокации, дисклинации. Анализируются процессы упрочнения металлов при внешних воздействиях. Материал курса основан на знаниях и представлениях, полученных при изучении следующих курсов: «Аналитическая геометрия и высшая алгебра», «Основы векторного и тензорного анализа», «Молекулярная физика». Он является базовым для последующих курсов по радиационному материаловедению.