Dispense VERIFICATO
Order and disorder in solids
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Il corso introduce la classificazione dei solidi in cristallini e amorfi, definendo il reticolo come struttura periodica matematica caratterizzata da vettori base e parametri di cella. Vengono analizzate le celle unitarie tridimensionali secondo i sistemi cristallografici di Bravais, calcolando il numero di atomi, il fattore di impaccamento e la densità teorica basandosi sul modello delle sfere dure. Infine, si esaminano i difetti reticolari come vacanze, siti interstiziali e dislocazioni, essenziali per comprendere fenomeni fondamentali come la diffusione e la conduzione elettronica nei materiali elettrici.
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- I materiali solidi vengono classificati strutturalmente in cristalli, caratterizzati da ordine a lungo raggio, e solidi amorfi, privi di tale ordinamento periodico.
- Il reticolo cristallino è definito come una collezione matematica di punti disposti periodicamente, generabile combinando vettori base a, b e c con coefficienti interi arbitrari.
- In tre dimensioni esistono 14 reticoli di Bravais suddivisi in sette sistemi cristallografici, ciascuno descritto da parametri reticolari (lunghezze degli assi e angoli interassiali) che definiscono il volume della cella unitaria.
- Il numero di atomi per cella unitaria si calcola considerando i contributi parziali dei punti reticolari situati ai vertici, sulle facce o al centro del corpo della cella secondo le regole di condivisione geometrica.
- I difetti puntuali come vacanze e siti interstiziali sono fondamentali per spiegare fenomeni solidi come la diffusione atomica e la conduzione ionica negli elettroliti solidi.
- Le dislocazioni, sia a spigolo che a vite, rappresentano irregolarità nella periodicità del reticolo causate rispettivamente dall'introduzione di un semipiano atomico aggiuntivo o da uno sforzo di taglio lungo un piano specifico.
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Di cosa parla l'insegnamento
MATERIALS FOR ELECTRICAL APPLICATIONS · 1° anno · 1° semestre · 5 CFU · IMAT-01/A
The main goal of the course is to give the fundamentals of the materials used in electrical engineering applications; in particular, the course will focus on the three functional classes of materials classified in terms of their final applications: electronic conductors, electrical insulators and magnetic materials.…