Химия твёрдого тела

Введение в химию твёрдого тела
- История развития химии твёрдого тела
- Основные понятия и определения
- Связь с другими областями химии и физики
- Современные направления исследований
Структура твёрдых тел
- Кристаллическая структура
- Аморфные материалы
- Полукристаллические структуры
- Дефекты в кристаллах
- Методы определения структуры
Химическая связь в твёрдом теле
- Ковалентная связь в твёрдых телах
- Ионная связь и ионные кристаллы
- Металлическая связь
- Ван-дер-ваальсовы взаимодействия
- Водородная связь в твёрдом состоянии
Термодинамика твёрдого состояния
- Термодинамические функции для твёрдых тел
- Фазовые равновесия и фазовые диаграммы
- Полиморфные превращения
- Термодинамика дефектов
- Химические потенциалы в твёрдых растворах
Кинетика процессов в твёрдом теле
- Диффузия в кристаллах
- Механизмы массопереноса
- Реакции в твёрдом состоянии
- Кинетика фазовых превращений
- Процессы спекания и рекристаллизации
Электронные свойства твёрдых тел
- Зонная теория твёрдого тела
- Металлы, полупроводники и диэлектрики
- Примеси и легирование
- Электронная проводимость
- Оптические свойства
Магнитные свойства твёрдых тел
- Диамагнетизм и парамагнетизм
- Ферромагнетизм и антиферромагнетизм
- Ферримагнетизм
- Магнитные домены
- Спиновые системы
Методы синтеза твёрдых материалов
- Твердофазный синтез
- Золь-гель методы
- Гидротермальный синтез
- Химическое осаждение из газовой фазы
- Молекулярно-лучевая эпитаксия
- Сонохимический синтез
Неорганические твёрдые материалы
- Оксиды металлов
- Халькогениды
- Галогениды
- Карбиды, нитриды и бориды
- Силикаты и алюмосиликаты
- Цеолиты
Органические твёрдые материалы
- Молекулярные кристаллы
- Полимеры в твёрдом состоянии
- Органические полупроводники
- Супрамолекулярные структуры
- Жидкие кристаллы
Композитные и гибридные материалы
- Керамические композиты
- Металломатричные композиты
- Полимерные композиты
- Органо-неорганические гибриды
- Нанокомпозиты
Наноматериалы
- Квантовые размерные эффекты
- Наночастицы и кластеры
- Наноструктурированные материалы
- Углеродные наноматериалы
- Двумерные материалы
Поверхность и границы раздела
- Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
- Адсорбция на поверхности твёрдых тел
- Границы зёрен
- Интерфейсы в композитных материалах
- Поверхностные реакции
Дефекты в твёрдых телах
- Точечные дефекты
- Линейные дефекты (дислокации)
- Планарные дефекты
- Объёмные дефекты
- Влияние дефектов на свойства
Фазовые превращения
- Полиморфные превращения
- Порядок-беспорядок переходы
- Мартенситные превращения
- Превращения типа стекло-кристалл
- Топохимические реакции
Механические свойства
- Упругость и пластичность
- Прочность и разрушение
- Твёрдость
- Вязкость разрушения
- Усталостные свойства
Тепловые свойства
- Теплоёмкость твёрдых тел
- Тепловое расширение
- Теплопроводность
- Термоэлектрические эффекты
- Фазовые переходы и тепловые эффекты
Оптические свойства
- Взаимодействие света с твёрдым телом
- Поглощение и отражение
- Люминесценция
- Нелинейные оптические свойства
- Фотопроводимость
Диэлектрические свойства
- Поляризация диэлектриков
- Пьезоэлектричество
- Пироэлектричество
- Ферроэлектричество
- Диэлектрические потери
Ионная проводимость
- Механизмы ионного транспорта
- Твёрдые электролиты
- Суперионные проводники
- Электрохимические свойства
- Ионные батареи
Каталитические свойства
- Гетерогенный катализ на твёрдых поверхностях
- Катализаторы на основе оксидов
- Цеолитные катализаторы
- Металлические катализаторы
- Фотокатализ
Методы исследования твёрдых тел
- Рентгеноструктурный анализ
- Электронная микроскопия
- Сканирующая зондовая микроскопия
- Спектроскопические методы
- Термические методы анализа
- Дифракционные методы
Функциональные материалы
- Полупроводниковые материалы
- Сверхпроводники
- Магнитные материалы
- Оптические материалы
- Биоматериалы
- Смарт-материалы
Экологические аспекты
- Экологически чистые материалы
- Переработка и утилизация
- Жизненный цикл материалов
- Зелёная химия в синтезе твёрдых материалов
- Влияние на окружающую среду
Промышленные применения
- Материалы для электроники
- Конструкционные материалы
- Огнеупорные материалы
- Абразивные материалы
- Защитные покрытия
- Медицинские материалы
Современные тенденции и перспективы
- Материалы для энергетики
- Квантовые материалы
- Материалы для искусственного интеллекта
- Биоинспирированные материалы
- Программируемые материалы
- Материалы четвёртого поколения