У підсумку вивчення дисципліни студент отримує знання про те, як визначати атомну структуру кристалів (особливо, нанорозмірів) як неорганічних, так і органічних матеріалів за допомогою електронів, особлива увага в курсі приділяється рішенню проблеми визначення фаз структурного фактору, методам розрахунку структури (прямим методам, побудові карт Паттерсона, кристалографічній обробці високо-роздільних електронно-мікроскопічних (ВРЕМ) зображень та інші) та методам її уточнення, а також перевагам та недолікам електронної кристалографії як методу вивчення структури кристалів у порівнянні з рентгенівською кристалографією.

Вивчення дисципліни включає виконання 8 комп’ютерних лабораторних робіт, в яких розглянуто функції програм CRISP, ELD, Trice, PhIDO: індиціювання картин електронної дифракції, наведено методики і процедури визначення параметрів елементарної комірки прямої і оберненої ґратки, осі зони, зони Лауе, побудови тримірної оберненої гратки для моно- і полікристалів, тривимірного індиціювання картин електронної дифракції; визначення кристалічної системи, кристалічного класу та просторової групи, визначення структури за даними електронно-мікроскопічних зображень високої роздільності з допомогою кристалографічної обробки зображення з корекцією ефектів ФПК, визначення фаз структурного фактору і структури кристалів прямими методами, її уточнення та візуалізації результатів за допомогою програм SIR2000, jana2000, SHELXL, Emap, diamond 2.1, atom 5.1. 

Послідовно розглянуто тензорний опис фізичних властивостей кристалів та основні поняття та рівняння теорії пружності, на базі яких в наступних розділах курсу буде викладені теорія дефектів кристалічної будови та описані міцнісні та пластичні властивості твердих тіл. У підсумку вивчення дисципліни студент отримує знання з кристалофізики, впливу симетрії кристалу на його фізичні властивості та основ теорії пружності та пружних властивостей кристалів, а також набуває вмінь за даними фізичних експериментів проводити тензорний аналіз фізичних властивостей кристалів,  полів напружень і деформацій в твердих тілах, визначати величини властивостей, напружень і деформацій у заданому напрямку, знаходити напрямки в кристалі із наперед заданими величинами властивостей та полів напружень і деформацій, розв’язувати рівняння рівноваги  та різні фізичні й інженерні задачі з області кристалофізики та теорії пружності.

Викладено основи та сучасний стан фізики дефектів кристалічної будови, а також методи розрахунків енергетичних та геометричних характеристик точкових дефектів, дислокацій, дефектів пакування, границь зерен і субграниць, розглянуто найбільш важливі та типові задачи фізики дефектів, при рішенні яких на сьогодні успішно застосовуються методи математичного і комп’ютерного моделювання. Крім того, в практикумі наведено цілий ряд задач з фізики дефектів, що виникають в експериментальній практиці при дослідженні металів та сплавів.

У підсумку вивчення дисципліни студент отримує знання щодо типу порядку у твердих тілах, атомної будови, властивостей та практичного застосування квазікристалічних та аморфних сплавів, а також набуває вмінь за даними фізичних експериментів та інженерних розрахунків визначати впорядкованість та характеристик речовин в різних агрегатних станах, аналізувати будову і властивості квазікристалічних та аморфних сплавів, визначати області їх застосування, проводити індиціювання картин дифракції квазікристалів та аналіз параметрів ближнього порядку аморфних матеріалів, розв’язувати інші матеріалознавчі задачі, що стосуються створення та дослідження квазікристалічних та аморфних матеріалів.