Impedance Spectroscopy

Major: Applied Physics
Code of subject: 7.105.01.E.024
Credits: 5.00
Department: Applied Physics and Nanomaterials Science
Lecturer: docent, Ph.D. Balaban Oksana Vasylivna
Semester: 2 семестр
Mode of study: денна
Learning outcomes: - to know the theoretical grounds, methodology and technique of impedance studies; - to know the basic structural models, directory of important impedance models; - to know the problematic aspects of the simulation in stationary and non-stationary processes; - be able to build the impedance spectra for the materials of different nature and for different physical and electrochemical processes. - to carry out the simulations on the basis of the data of impedance researches and to determine the numeric values of parameters of model electrical equivalent circuit; -be able to draw conclusions about the nature and mechanisms of processes and reactions.
Required prior and related subjects: - pre-requisites: chemistry, solid state physics, - co-requisites: functional materials of molecular energetics, nanomaterials, physical basis of energy saving, chemistry
Summary of the subject: Electrical circuits with lumped parameters. The impedance and admittance. Methods and techniques of the experiment. The basic structures of the impedance models. Impedance spectroscopy of dielectric materials. Semiconductors in an alternating electric field. Impedance spectroscopy of solid electrolytic materials. Physical and chemical grounds of the electrochemical impedance. Impedance spectra of the Faraday's processes. The impedance spectroscopy of the perfect polarized electrode. The impedance analysis of semiconductor structures. The unsteady impedance analysis.
Assessment methods and criteria: Exam, dialogic speech, control test, differentiated test. - current control: (40 %): dialogic speech (20%), control test (10%), differentiated test (10%); - final control (60%): exam – written component (50%), oral component (10%).
Recommended books: 1. Григорчак І. І., Понеділок Г. В. Імпедансна спектроскопія. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2011. – 352с. 2. Поклонский Н. А. Основы импедансной спектроскопии композитов : курс лекций / Н. А. Поклонский, Н. И. Горбачук .- Минск : Белорусский гос. ун-т, 2005 .- 129 с. : ил., табл. 3. Стойнов З. Б., Графов Б. М., Савова-Стойнова Б., Елкин В. В. Электрохимический импеданс. – Москва: Наука, 1991. – 336 с. : ил., табл. 4. Impedance spectroscopy. Theory, experiment and application / Ed. Barsoukov E. and Macdonald J. R.- Wiley interscience (Canada). – 2005. - 585 p. 5. Григорчак І. І., Понеділок Г. В. Лабораторний практикум. Методичні вказівки до ви-конання лабораторних робіт з дисципліни «Імпедансна спектроскопія» для студентів денної та дистанційної форм навчання напрямку підготовки 0702 «Прикладна фізика». – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2008. – 40с.