In vielen Bereichen der angewandten naturwissenschaftlichen Forschung werden interdisziplinär arbeitende Materialwissenschaftler gesucht, die über Grundlagenwissen aus den klassischen Studiengängen der Physik, Chemie, Biologie und Ingenieurwissenschaften verfügen. Als Lehrbuch und Grundlage für einen systematischen Einstieg in die Materialwissenschaften mit einem Schwerpunkt auf den physikalisch-chemischen Grundlagen ist das aus zwei aufeinander abgestimmten Bänden bestehende Werk "Struktur der Materie: Mikroskopie und Spektroskospie" und "Einführung in die Materialwissenschaften: Physikalisch-chemische Grundlagen und Anwendungen" gedacht. Der vorliegende Band "Einführung in die Materialwissenschaften: Physikalisch-chemische Grundlagen und Anwendungen" behandelt zunächst phänomenologische thermische, mechanische, elektrische, dielektrische und magnetische Eigenschaften von Festkörpern und deren Grenzflächen. Danach werden zahlreiche Anwendungsbeispiele vorgestellt, bei denen diese Eigenschaften entweder empirisch oder auf mikroskopischer und molekularer Ebene systematisch optimiert werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf neuen Anwendungen in denen insbesondere die Materialentwicklung im Vordergrund steht. Darüber hinaus werden typische Verfahren zur definierten Herstellung von Materialien sowie zur Strukturierung vorgestellt.

Klappentext

Thermische Eigenschaften - Phasendiagramme - Diffusion - Adsorption und Desorption - Mechanische Eigenschaften - Elektrische Gleichstrom- und Wechselstrommessungen - Statische und frequenzabhängige dielektrische Eigenschaften - Magnetische Eigenschaften - Katalyse - Brennstoffzellen - chemische Sensoren - Mikro- und Optoelektronik - Molekularelektronik - Biokompatilität - Beispiele zu Metallen - Halbleitern - Molekulare Materialien - Polymeren - Membranen -biomolekulare Funktionseinheiten - Einkristallzucht - Molekularstrahlepitaxie, selbst organisierte Schichten - Strukturierung

Inhalt
0 Einleitung.- 1 Aufbau der Materie.- 1.1 Teilchen-Welle-Dualismus.- 1.2 Quantenmechanik.- 1.3 Atome.- 1.4 Mehrteilchensysteme und chemische Gleichgewichte.- 1.5 Festkörper.- 1.6 Oberflächen und Grenzflächen.- 1.7 Energiezustände und Temperatur.- 2 Phänomenologische Eigenschaften.- 2.1 Thermische und chemische Eigenschaften.- 3 Neue Materialien und ihre Anwendungen.- 3.1 Dünne Schichten zur Kontrolle von Korrosion, Verschleiß und Reibung.- 3.2 Klebstoffe.- 3.3 Verbundwerkstoffe.- 3.4 Metalle und Legierungen.- 3.5 Keramiken und Gläser.- 3.6 Nanokristalle.- 3.7 Heterogene Katalyse.- 3.8 Chemische Sensorik.- 3.9 Brennstoffzellen.- 3.10 Anorganische Materialien der Mikroelektronik und Photonik.- 3.11 Organische Materialien der molekularen Elektronik und Optik.- 3.12 Polymere.- 3.13 Supramolekulare Strukturen.- 3.14 Membranen.- 3.15 Biokompatible Materialien und biohybride Systeme.- 4 Präparation definierter Materialien und Strukturen.- 4.1 Zucht von Einkristallen.- 4.2 Herstellung dünner Schichten.- 4.3 Strukturierung.- 4.4 Mikrosystemtechnik.- 5 Literatur.- 6 Anhang.- 6.1 Schrödingergleichung.- 6.2 Phänomenologische Thermodynamik.- 6.3 Tabellen.