Εργαστήριο Φυσικής

Το ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ, του οποίου είμαι μέλος, αποτελεί ένα από τα ερευνητικά εργαστήρια του Παιδαγωγικού Τμήματος της ΑΣΠΑΙΤΕ, θεσμοθετήθηκε το 2020 (ΦΕΚ τ.B’ 163/29.01.2020) και διευθύνεται από τον Καθ. Δ. Κεχράκο. Η αποστολή του Εργαστηρίου είναι η υποστήριξη των εκπαιδευτικών και ερευνητικών δραστηριοτήτων του Τμήματος στη Φυσική μέσω των επιστημονικών μεθόδων (α) της Πειραματικής Φυσικής και (β) της Υπολογιστικής Φυσικής, όπως αυτές καθορίζονται τώρα ή θα καθορίζονται στο μέλλον από τις εκάστοτε επιστημονικές τάσεις και τεχνολογικές εξελίξεις. Στο πλαίσιο της αποστολής του Εργαστηρίου περιλαμβάνονται επιστημονικά αντικείμενα που εντάσσονται στις περιοχές της α) Κλασικής Φυσικής, β) Σύγχρονης Φυσικής και γ) Φυσική Συμπυκνωμένης Ύλης (ανάπτυξη υλικών, δομικός χαρακτηρισμός, ηλεκτρικές, μαγνητικές, θερμικές ιδιότητες, υπολογιστικές μέθοδοι).

Από την πρόσληψή μου στην ΑΣΠΑΙΤΕ, αρχικά στην βαθμίδα του Καθηγητή Εφαρμογών (2010) με εξειδίκευση στην "Πειραματική φυσική" και κατόπιν στην βαθμίδα του Επίκουρου Καθηγητή (2018) με αντικείμενο την "Πειραματική φυσική μαγνητικών υλικών", επιφορτίστηκα με την οργάνωση και λειτουργία του εκπαιδευτικού Εργαστηρίου Φυσικής. Στο πλαίσιο της ενίσχυσης της ερευνητικής δραστηριότητας των μελών του Παιδαγωγικού Τμήματος, συμμετείχα ενεργά σε όλες τις διαδικασίες σχεδιασμού, προμήθειας και εγκατάστασης εξοπλισμού σχετικού με την σύνθεση και τον χαρακτηρισμό υλικών με στόχο να ανταποκρίνεται αρχικά, στο επιστημονικό υπόβαθρο και τις ερευνητικές ανάγκες των μελών του Παιδαγωγικού Τμήματος, και ακολούθως αφού εντάσσεται στο πλαίσιο του θερμοθετημένου Εργαστήριο Φυσικής, να είναι ανοικτή σε συνεργασίες με καθιερωμένες ερευνητικές δομές και ΑΕΙ της χώρας, όπως το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και τα Τμήματα Φυσικής και Επιστήμης Υλικών.

Α. Συμβολή στην ανάπτυξη του εκπαιδευτικού έργου

Η εργαστηριακή εμπειρία μου στη μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων των υλικών αξιοποιήθηκε στη διδασκαλία, εμπλουτίζοντας τα προπτυχιακά μαθήματα των «Εργαστήριων Φυσικής» στην ΑΣΠΑΙΤΕ, με πρακτικές από την πραγματική πειραματική έρευνα. Η συμβολή μου στην οργάνωση του Εκπαιδευτικού Εργαστηρίου Φυσικής περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, τις ακόλουθες βασικές δράσεις:

Πλήρης οργάνωση των εξαμηνιαίων μαθημάτων (προγραμματισμός ασκήσεων, ηλεκτρονικά παρουσιολογία/καταχώρησης βαθμολογιών, δημιουργία ηλεκτρονικών μαθημάτων στην πλατφόρμα e-class).
Συντήρηση, σχεδιασμός και διαρκής αναβάθμιση της εργαστηριακής υποδομής, εξασφαλίζοντας την αρτιότητα και τη λειτουργικότητα του εξοπλισμού.
Δημιουργία νέων εργαστηριακών ασκήσεων και των αντίστοιχων φύλλων εργασίας, με σκοπό τη διαρκή επικαιροποίηση του εκπαιδευτικού προγράμματος.
Συντήρηση, σχεδιασμός και διαρκής αναβάθμιση της εργαστηριακής υποδομής, εξασφαλίζοντας την αρτιότητα και τη λειτουργικότητα του εξοπλισμού.
Διαρκής αναπροσαρμογή του διδακτικού υλικού, με στόχο τη βελτιστοποίηση της μαθησιακής διαδικασίας και την επίτευξη υψηλότερων μαθησιακών αποτελεσμάτων.

Καρπός της διαρκούς ενασχόλησης μου με την διδασκαλία της Εργαστηριακής Φυσικής, ήταν η συγγραφή του βιβλίου "Εργαστηριακές Ασκήσεις Φυσικής" (2025), το οποίο προκειται να εκδοθεί στο αποθετήριο ακαδημαϊκών συγγραμμάτων Κάλλιπος.

Β. Συμβολή στην ανάπτυξη της ερευνητικής υποδομής

Αντίστοιχα, με την ερευνητική εμπειρία μου σε πειραματικές τεχνικές σύνθεσης και χαρακτηρισμού υλικών, συνέβαλλα στην ανάπτυξη υποδομής για την υποστήριξη της έρευνας στην περιοχή των μαγνητικών και άλλων υλικών, ώστε το Εργαστήριο Φυσικής να διαθέτει εξοπλισμό που περιλαμβάνει:

Φούρνο υψηλών θερμοκρασιών
Σύστημα αντλιών υψηλού κενού
Μικροσκόπιο ατομικής/μαγνητικής δύναμης (ΑFM/MFM)

Φούρνος κεραμικού σωλήνα: GSL-1600X (MTI)

Είναι ένας φούρνος κεραμικού σωλήνα (tube furnace), μονής θερμικής ζώνης, κατάλληλος για τη σύντηξη (sintering) νέων υλικών υπό συνθήκες κενού ή ελεγχόμενης ατμόσφαιρας αερίων. Ενσωματώνει προγραμματιζόμενο ελεγκτή θερμοκρασίας 30 βαθμίδων, υψηλής ακρίβειας, με ακρίβεια ±1°C, και μέγιστη θερμοκρασία ελέγχου έως 1600°C.

Η υπάρχουσα υποδομή συμπληρώθηκε με:

βοηθητικές διατάξεις προετοιμασίας δειγμάτων (σκαφίδια χύτευσης, γουδί λειοτρίβησης)
υδραυλική πρέσα

Σύστημα αντλιών υψηλού κενού: TURBOLAB 90i (LEYBOLD)

Το σύστημα περιλαμβάνει αντλία τουρμπομοριακού τύπου με ταχύτητα άντλησης έως 350 l/s, σε συνδυασμό με βοηθητική αντλία (λαδιού). Επιτυγχάνει τελική πίεση (ultimate pressure) της τάξης των 8 × 10⁻⁸ mbar, καλύπτοντας ευρύ φάσμα εφαρμογών επεξεργασίας υλικών. Διαθέτει ολοκληρωμένη μονάδα ελέγχου για παρακολούθηση.

Μετρητική μονάδα χαμηλών πιέσεων: Kεφαλή PENNINGVAC

Η διάταξη αυτή συμπληρώνει την υποδομή που περιλαμβάνει τον φούρνο υψηλών θερμοκρασιών, καθώς αξιοποιείται για θερμικές ανοπτήσεις υλικών υπό κενό.

Μικροσκοπία ατομικής και μαγνητικής δύναμης (AFM / MFM): CoreAFM (NANOSURF)

Πιό πρόσφατα αποκτήθηκε σύστημα ατομικής μικροσκοπίας δύναμης (AFM) που περιλαμβάνει κεφαλή scanner XYZ, κάμερα υψηλής ανάλυσης, αντικραδασμική βάση. Οι λειτουργίες που υποστηρίζονται είναι contact, tapping, non-contact και MFM. Διαθέτει ψηφιακό ελεγκτή υψηλής ακρίβειας με δυνατότητα συλλογής έως 8000 × 8000 σημεία, ενώ διαθέτη και μαγνήτη για τις μετρήσεις μαγνητικής τοπογραφίας (MFM). Το εύρος του μαγνητικού πεδίου είναι ~110 mT και ~780 mT (σε διάκενο 2 mm), κάθετα και παράλληλα στην επιφάνεια του δείγματος αντίστοιχα, με ελάχιστο βήμα πεδίου 0.001 mT. Το σύστημα διαθέτει πλήρες σετ cantilevers για μετρήσεις AFM και MFM και δείγματα βαθμονόμησης. Συνοδεύεται από λογισμικό συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων.

Μετρήσεις τοπογραφίας (AFM) στην επιφάνεια λεπτού υμενίου La0.67Ca0.33MnO3 σε υπόστρωμα LaAlO3 (περιοχή 500nm x 500nm).

Το λογισμικό με το οποίο γίνεται η ρύθμιση των παραμέτρων μέτρησης, η απεικόνιση των περιοχών σε πραγματικό χρόνο, η συλλογή και επεξεργασία των δεδομένων.

Μετρήσεις τοπογραφίας (AFM) και μαγνητικής τοπογραφίας (ΜFΜ) σε πρότυπο δείγμα δίσκου μαγνητικής εγγραφής για την ανάδειξη των μαγνητικών περιοχών τους και της δυναμικής τους εξέλιξης με την εφαρμογή εξωτερικού μαγνητικού πεδίου.

Page updated

Google Sites

Report abuse