十二、用于健康和环境的中红外技术
本课程旨在为青少年，老年人和感兴趣的研究生提供全面的跨学科介绍，介绍中红外传感，其应用及其技术基础。学科包括：材料，光源，激光和中红外探测器； 光谱学和传感； 传感系统和传感器网络。它涉及全球变暖，政策制定，全球挑战的工程解决方案，环境感知，呼吸分析和健康应用以及国土安全感知等重要问题。两个90分钟的讲座。
1.材料简介
强调材料的微观结构特征（例如，晶粒尺寸，晶粒之间的边界区域，缺陷）和它们的特性之间的联系，以及加工条件如何控制结构。学科包括热力学和相平衡，微观结构，扩散，相变动力学，成核和晶体生长，相分离，旋节线分解，玻璃形成和玻璃化转变。
2.材料中的相变
该课程适用于材料相变和加工的热力学和动力学。相平衡，成核和生长，相分离，粗化和固体中的扩散。
3.蒙特卡罗与统计物理与材料科学中的分子动力学模拟
本课程探讨了在分子和电子尺度上模拟物质的方法。将涵盖分子动力学，蒙特卡罗和电子结构方法，重点是写作和/或执行原子和电子结构模拟的模拟代码的实践经验。
4.材料特性
南瑶多学科课程，提供先进材料成像和成分分析技术的实用介绍。关注各种表征方法的原理和应用。涵盖的学科包括AFM，SEM，TEM，EDXWDX，EELS，共聚焦显微镜，样品制备和图像处理等。强调实践经验。
5.纳米技术简介
本课程的第一部分包含基本化学概念和计算物质整体性质与聚合物性质之间差异所需的基本思想。第二部分描述了探测纳米尺度物质所需的工具。第三部分讨论了纳米级材料（簇，单层，富勒烯，生物分子）及其应用的实例。
6.统计力学导论
统计力学为从分子相互作用和结构的微观细节方面理解物质的平衡和非平衡性质提供了基础。该课程旨在为学生提供统计力学基础知识和应用的工作知识。
7.聚合物粘弹性
该课程从稀溶液到熔融状态的平衡和动态性质的检验。探索缩放概念； 弗洛里，哈金斯理论； 聚合物混合物； 网络结构和弹性； 扩散和粘弹性； 链结构和温度的影响和分子理论。
8.连续介质力学和热力学
该课程涵盖了连续性的力学和热力学的基础知识。它回顾了对流形和张量演算的张量分析的概念。然后通过开发变形连续体的运动学的基本概念来进行。然后引入应力概念并讨论应力测量。讨论了质量守恒，动量平衡和动量矩，热力学能量守恒。提出了本构理论和第二定律的限制。欧拉，拉格朗日方程与平衡定律重新连接。
9.纳米/微细加工简介
该课程向学生介绍纳米/微细加工的基本技术和知识，并为他们提供制作纳米/微结构和处理复杂设备的实践经验。该课程包括四个一小时的讲座（每周一个），七个三小时的实验室（每周一个实验室）和三个实验。每个学生都以裸硅片开始，最后是由电阻器，电容器，二极管和晶体管组成的微结构。学生学习和执行晶圆清洗，薄膜热氧化，掺杂剂扩散，光刻，化学蚀刻，金属薄膜蒸发。
10.聚合物合成
该课程实验室和工业规模的聚合物合成的基础和实践。重要聚合方法的机理，动力学和应用范围：缩合，自由基，阴离子，阳离子，配位； 聚合热力学； 聚合物的化学反应； 选择的工业过程（例如，聚酯化，乳液聚合，聚乙烯的高压和低压路线）。
11.断裂力学
该课程断裂涉及多个时间和长度尺度的过程。本课程涵盖基本学科，包括能量平衡，裂纹尖端场，韧性，耗散过程和亚临界裂纹。然后在一些现代技术中检查断裂过程，例如高级陶瓷，涂层，复合材料和集成电路。该课程还探讨了高温下的断裂和裂纹成核过程。
12.矿物的物理和化学
该课程与矿物和材料研究相关的固态物理和无机化学概念。重点是应用于行星内部的研究。学科包括晶体化学； 晶体结构和相变； 状态，动态和静态压缩方程； 弹性； 运输特性； 晶格动力学； 晶格缺陷； 和固态扩散和蠕变。
13.先进的热力学
该课程从先进的角度对化学热力学进行系统处理。它探讨了化学系统在各种条件和应用下对化学工程性质问题的平衡性质，重点是多组分混合物和反应体系。
14.矿物学和矿物物理专题
选定的学科与矿物和熔体的结构，性质和稳定性有关。学科包括地幔矿物学，同步辐射在地球物质研究中的应用，高压和高温矿物的物理和化学，以及矿物物理学的先进概念。
15.电子材料
该课程用于电子和光电子学的材料的科学和技术，具有不同的重点。学科包括晶体和薄膜的生长，真空技术，半导体中的相图，缺陷和原子扩散，用于分析电子材料的技术，非晶硅以及用于大面积电子器件，显示器和太阳能电池的材料。
16.非线性光学
该课程介绍非线性光学，二次谐波产生，参量放大和振荡，电光效应，三阶非线性，相位共轭光学，光折变材料和孤子。
17.固态电子学专题
该课程介绍固态电子学中的一个或多个高级学科。内容可能每年不同。最近的学科包括掺杂半导体的电子特性，纳米结构的物理和技术，以及用于光学和电子器件应用的有机材料。
18.太阳能电池：物理，材料和技术
该课程讨论了光伏材料和器件。涵盖的学科：太阳能通量分布和光谱，光伏参数，损耗机制，Shockley-Queisser详细平衡方法，稳定性，光管理，模块设计和各种太阳能电池技术，绘制异质结和同质结器件（包括晶体Si和III-V）之间的区别和薄膜电池，如CIGS，CdTe，染料敏化和有机。深入处理有机太阳能电池，包括实验室，以制造和分析有机太阳能电池。我们提出超越经典极限的方法，例如中频带太阳能电池和多结器件。
19.光学和激光
该课程是有关激光原理介绍。学科包括传播理论的综述，光与物质的相互作用，傅里叶光学，激光，光散射和非线性光学的操作特性的调查和描述。将介绍一些介绍性的量子力学，让学生了解光与物质和非线性光学现象相互作用的基本工具。
20.用于能源材料的同步加速器和中子技术
该课程包括介绍同步加速器和中子设施的辐射产生，弹性散射技术，非弹性散射技术，成像和光谱学。具体技术包括X射线和中子衍射，小角度散射，非弹性中子散射，反射计，层析成像，显微镜，荧光和红外成像以及光电发射光谱。重点放在揭示材料结构，性质关系的技术的应用上，包括储能装置，可持续混凝土，二氧化碳储存，磁性材料，介孔结构材料和纳米颗粒。
23.高级无机化学
该课程包括无机化学的高级学科，包括固态和生物无机化学，能带理论和反应机理。
