|
Ön koşul dersleri
|
Ön koşul dersi yoktur
|
|
Eğitimin dili
|
TÜRKÇE
|
|
Koordinatör
|
PROF. DR. ORHAN TÜRKOĞLU
|
|
Dersi veren öğretim eleman(lar)ı
|
Prof.Dr.Orhan TÜRKOĞLU
|
|
Yardımcı öğretim eleman(lar)ı
|
Yok
|
|
Dersin veriliş şekli
|
Yüz yüze doğrudan anlatım
|
|
Dersin amacı
|
Katı kristalin maddelerin sahip olabilecekleri elektriksel iletkenlik tipleri ve iletkenlik mekanizmaları hakkında bilgi sahibi olunmasının sağlanması.
|
|
Dersin tanımı
|
Katı ve kristalin maddelerin genel özellikleri ve bazı özel birim hücre tipleri, elektriksel iletkenliğin ne anlama geldiği ve nasıl oluştuğu, katı fazda iletkenlik çeşitleri, mekanizmaları ve endüstriyel uygulamaları, katıların band teorisi, oksijen anyonik elektriksel iletkenliği, katı elektrolitler, karma iletkenlik, katı oksit yakıt hücreleri, hidrojen enerjisi üretim mekanizması, süper iletkenlik, süper iletken türleri ve süper iletkenlik mekanizması
|
|
1- |
Kristalin katılar ve genel kristallografik özellikler, bazı özel birim hücre tipleri, metalik, iyonik ve kovalent kristaller
|
|
2- |
Kristal yapı kusurları ve bazı fiziksel özelliklere etkisi, kübik ve hekzagonal en sık istiflenmeler, doluluk oranları, boşluk oranları, düzlemler arası boşluklar.
|
|
3- |
Katı kristalin maddeler de gözlenebilecek elektriksel iletkenlik türleri, iletkenliklerin genel karşılaştırılması
|
|
4- |
Metalik iletkenlik ve mekanizması, metalik bağ ve özellikleri, elektron delokilazasyonu, gaz elektron sistemi, iletkenlik düzeyi, metalik iletkenliğin förmülüze edilmesi
|
|
5- |
Band teorisi ve metalik elektriksel iletkenlik mekanizması, Fermi enerjisi ve Fermi Fonksiyonu
Nqs ve N(E) fonksiyonları ve ilgili hesaplamalar, Bandlarda elektron dağılımları
|
|
6- |
Metalik iletkenliğe sıcaklık etkisi, fonon dalga hareketlerinin oluşumu ve türleri,optik fononlar, aquatik fononlar, elektron-fonon etkileşimleri, metalik iletkenliğe safsızlık etkisi, alaşımların elektriksel iletkenlikleri
|
|
7- |
Yarı iletken kristaller, Si ve Ge kristallerinin kristal yapı özellikleri, Band Teorisinin yarı iletken kristallere uygulanması, Eg enerjisi ve yarı iletkenlikteki önemi, sıcaklık ve safsızlık etkisi, Arrehenius tipi elektriksel iletkenlik davranışı, Ea enerjisinin hesaplanması, n- ve p-tipi yarı iletkenlik
|
|
8- |
ARA SINAV
|
|
9- |
Katı fazda iyonik elektriksel iletkenlik, iyonik iletkenlik türleri, oksijen anyonik iletkenliği, Bi2O3, ZrO2 ve CeO2 tipi katı elektrolitler, iyonik iletkenlikte Ea enerjisi ve önemi, oksijen anyonik iletkenlik mekanizması
|
|
10- |
Sıcaklık ve safsızlığım oksijen anyonik elektriksel iletkenlğine etkisi, Arrehenius tipi elektriksel iletkenlik davranışı, Ea enerjisinin hesaplanması, kristallografik ve mikroyapısal özelliklerin oksijen anyonik iletkenliğe etkisinin tartışılması
|
|
11- |
Delta-Bi2O3, ZrO2 ve CeO2 tabanlı katı elektrolitler ve katı oksit yakıt hücresi (SOFC) uygulamaları
|
|
12- |
Katı oksit yakıt hücresinin diğer bileşenleri:Katot ve anot elektrotları, katot ve anot aktif tabakaları, gaz taşıyıcı sistemi, bileşenlerin özellikleri
|
|
13- |
Katı oksit yakıt hücresinde hidrojen enerjisi üretim mekanizması, yakıt gazları, enerji üretim performanslarının ölçülmesi, ilgili tartışmalar
|
|
14- |
Süper iletkenlik: Süper iletken türleri, süper iletkenlik mekanizması ve özellikleri
|
|
15- |
YARI YIL SONU SINAVI
|
|
16- |
|
|
17- |
|
|
18- |
|
|
19- |
|
|
20- |
|
|
1- |
Kristallografik ve mikroyapısal özellikler hakkında bilgi sahibi olunması, kristal yapı kusurlarının neler oldukları ve nasıl oluştuklarının öğrenilmesi
Band modeline göre yarı iletkenlik ve mekanizması, Band Gap enerjisi ve hesaplanması, n- ve p-tipi yarı iletkenlik konularında bilgi edinilmiş olması
6-
Süper iletkenlik, özellikleri, türleri ve ortak çift iletkenlik mekanizması konularında bilgi sahibi olunması
|
|
2- |
Katı ve kristalin maddelerde elektriksel iletkenlik, iletkenlik tipleri hakkında bilgi sahibi olunması, metalik iletkenlik, özellikleri, sıcaklık ve safsızlığa bağlı olarak nasıl değiştiği, nedenleri, katıların band teorisi, Fermi enerjisinin hesaplanması, fonon dalga hareketlerinin oluşumları, elektron-fonon etkileşimleri, metalik iletkenlik mekanizması konularında bilgi sahibi olunması
|
|
3- |
Band modeline göre yarı iletkenlik ve mekanizması, Band Gap enerjisi ve hesaplanması, n- ve p-tipi yarı iletkenlik konularında bilgi edinilmiş olması
İyonik iletkenlik, tipleri, özellikleri ve mekanizması, oksijen iyonik iletkenlik ve mekanizması, bazı önemli katı elektrolitler, sıcaklık ve safsızlık etkisi, Arrehenius tipi elektriksel iletkenlik davranışı konularında bilgi sahibi olunması
|
|
4- |
İyonik iletkenlik, tipleri, özellikleri ve mekanizması, oksijen iyonik iletkenlik ve mekanizması, bazı önemli katı elektrolitler, sıcaklık ve safsızlık etkisi, Arrehenius tipi elektriksel iletkenlik davranışı konularında bilgi sahibi olunması
|
|
5- |
Alternatif enerji kaynakları, hidrojen enerjisi ve önemleri/üstünlükleri konusunda bilgi edinilmiş olması, yakıt Hücresi Sistemleri, çeşitleri, özellikleri, enerji üretim mekanizmaları, avantajları, dezavantajları ve karşılaştırmaları hakkında yeterli bilgi düzeyine ulaşılması
|
|
6- |
Katı Oksit Yakıt Hücresi sistemlerinin çalışma mekanizmaları, hücrelerin yapımı, hidrojen enerjisinin üretimi, enerji üretim performanslarının ölçülmesi konularında bilgi sahibi olunması
|
|
7- |
Süper iletkenlik, özellikleri, türleri ve ortak çift iletkenlik mekanizması konularında bilgi sahibi olunması
|
|
8- |
|
|
9- |
|
|
10- |
|
|
*Dersin program yeterliliklerine katkı seviyesi
|
|
1- |
Kimyasal problemlere temel kimya bilgi ve becerilerini kullanarak tek başına çözümler üretebilme yeteneği
|
|
|
2- |
İleri araştırmalarda bilgi ve beceri düzeyi planlama ve yürütebilme yeteneği
|
|
|
3- |
Ulusal ve uluslararası düzeyde kimya ile ilgili konuları izleyebilir, değerlendirip ve yorumlayabilme yeteneği
|
|
|
4- |
Alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirerek bilgi toplumu oluşum sürecine katkı yapabilme yeteneği
|
|
|
5- |
Kimya alanında lisans düzeyinde kazanılan bilgileri genişletmek ve geliştirebilme yeteneği
|
|
|
6- |
Bilimsel ve analitik düşünme ve sentez yapabilme formasyonu kazandırmak
|
|
|
7- |
Kimya alanında çeşitli cihazları kullanır ve sonuçlarını yorumlayabilme
|
|
|
8- |
Uzmanlık alanı ile ilgili deneyleri tasarlar ve uygulayabilme yeteneği
|
|
|
9- |
Deneysel verilerin değerlendirilmesinde çeşitli istatistik metotları ve paket programları kullanabilme yeteneği
|
|
|
10- |
|
|
|
11- |
|
|
|
12- |
|
|
|
13- |
|
|
|
14- |
|
|
|
15- |
|
|
|
16- |
|
|
|
17- |
|
|
|
18- |
|
|
|
19- |
|
|
|
20- |
|
|
|
21- |
|
|
|
22- |
|
|
|
23- |
|
|
|
24- |
|
|
|
25- |
|
|
|
26- |
|
|
|
27- |
|
|
|
28- |
|
|
|
29- |
|
|
|
30- |
|
|
|
31- |
|
|
|
32- |
|
|
|
33- |
|
|
|
34- |
|
|
|
35- |
|
|
|
36- |
|
|
|
37- |
|
|
|
38- |
|
|
|
39- |
|
|
|
40- |
|
|
|
41- |
|
|
|
42- |
|
|
|
43- |
|
|
|
44- |
|
|
|
45- |
|
|
|
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder |
|
Planlanan öğretim faaliyetleri, öğretme metodları ve AKTS iş yükü
|
|
|
Sayısı
|
Süresi (saat)
|
Sayı*Süre (saat)
|
|
Yüz yüze eğitim
|
14
|
6
|
84
|
|
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme)
|
4
|
8
|
32
|
|
Ödevler
|
5
|
5
|
25
|
|
Sunum / Seminer hazırlama
|
1
|
2
|
2
|
|
Kısa sınavlar
|
0
|
0
|
0
|
|
Ara sınavlara hazırlık
|
2
|
6
|
12
|
|
Ara sınavlar
|
1
|
2
|
2
|
|
Proje (Yarıyıl ödevi)
|
0
|
0
|
0
|
|
Laboratuvar
|
2
|
3
|
6
|
|
Arazi çalışması
|
0
|
0
|
0
|
|
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık
|
1
|
3
|
3
|
|
Yarıyıl sonu sınavı
|
1
|
2
|
2
|
|
Araştırma
|
2
|
8
|
16
|
|
Toplam iş yükü
|
|
|
184
|
|
AKTS
|
|
|
7.50
|
|
Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
|
|
Yarıyıl içi değerlendirme
|
Sayısı
|
Katkı Yüzdesi
|
|
Ara sınav
|
1
|
40
|
|
Kısa sınav
|
0
|
0
|
|
Ödev
|
0
|
0
|
|
Yarıyıl içi toplam
|
|
40
|
|
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı
|
|
40
|
|
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı
|
|
60
|
|
Genel toplam
|
|
100
|
|
Önerilen veya zorunlu okuma materyalleri
|
|
Ders kitabı
|
Basic Solid State Chemistry, West, A.R., John Wiley and Sons, 1988
|
|
Yardımcı Kaynaklar
|
Structural Inorganic Chemistry, Wells, A.F., Clarendon Press, Oxford, 1986
|
|