Ταξινόμηση και Επισκόπηση των υλικών και των Ιδιοτήτων τους. Δομή ατόμου και κρυσταλλικές δομές των μετάλλων. Στερεά μεταλλικά διαλύματα-Κράματα. Δομές σημαντικών μη μεταλλικών υλικών και δομές οξειδίων. Διαγράμματα φάσεων και μελέτη της ποσοτικής πληροφορίας που περιέχεται σε διαγράμματα φάσεων μεταλλικών και κεραμικών υλικών καθώς και των χαρακτηριστικών της μικροδομής κραμάτων διαφόρων συστάσεων. Μηχανικές Ιδιότητες των Υλικών: Ορισμοί και πλήρης ανάλυση της καμπύλης τάσης-παραμόρφωσης σε μέταλλα και κεραμικά. Σκληρότητα υλικών. Ηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών (μετάλλων, ημιαγωγών, μονωτών) σε σχέση με τα χαρακτηριστικά της δομής των υλικών. Θεωρία ενεργειακών ζωνών, προσμίξεις σε ημιαγωγούς, εξωγενής ημιαγωγιμότητα οξειδίων. Μαγνητικές ιδιότητες: Κατάταξη των υλικών σύμφωνα με τις μαγνητικές τους ιδιότητες, σχέση μαγνητικής συμπεριφοράς με δομή και μικροδομή και σύγχρονες εφαρμογές μαγνητικών υλικών. Θερμικές ιδιότητες των υλικών. Οπτικές ιδιότητες των υλικών. Εφαρμογές υλικών σε διατάξεις και συστήματα (π.χ. εναλλάκτες θερμότητας, αιολικά συστήματα, φωτοβολταϊκά στοιχεία, κυψέλες καυσίμου, μπαταρίες, αισθητήρες, οπτικές ίνες, χημικές οξειδοαναγωγικές εργασίες περιβαλλοντικού ή ενεργειακού ενδιαφέροντος). Πολυμερή υλικά: Δομή, ιδιότητες και εφαρμογές. Βιοϋλικά: Είδη, μέθοδοι επεξεργασίας και εφαρμογές τους. Νανοϋλικά: Δομή, τεχνολογίες ανάπτυξης νανοϋλικών και βιομηχανικές χρήσεις τους.