Предмет кредитного модулю «Фізичні властивості та методи дослідження матеріалів» – теплові, електричні та  магнітні властивості металів та сплавів. Студенти вивчають фізичну сутність таких властивостей матеріалів, як температура, тиск, ентальпія, теплоємність, теплопровідність, коефіцієнт лінійного розширення матеріалів, електричний опір, магнітна сприйнятливість та магнітна проникність. Розглядаються типові прилади та устаткування для дослідження теплових, електричних та магнітних властивостей матеріалів.

В курсі розглянуто методи визначення атомної структури кристалів (особливо нанорозмірів) як неорганічних, так і органічних речовин за допомогою розсіяння електронів та комп'ютерних розрахунків. Показано переваги і недоліки електронної кристалографії у порівнянні з рентгенівською. Особлива увага приділяється рішенню проблеми визначення фаз структурного фактору, прямим методам визначення структури, побудові карт Паттерсона, кристалографічній обробці високо-роздільних електронно-мікроскопічних (ВРЕМ) зображень, а також методам уточнення структури. 

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 SIR, Jana, SHELXL, Emap, Diamond, Atom. 

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.