Bu ileri ders sayesinde öğrenciler malzeme karakterizasyonu için gerekli temel bilgileri anlayıp kullanabileceklerdir. Bu ders kapsamında detektör ve güçlendiricilerin çalışma prensipleri ve uygulamaları ile optik spektroskopi, elektron ve taramalı atomik mikroskobu, X-ışını kırılım, ışıma ve spektroskopi metotları, yüzey analiz teknikleri ile ilgili ileri düzeyde bilgiler verilecek ve bu analiz metotlarının prensip ve uygulamaları anlatılacaktır. Öğrenciler bu bilgileri her türlü malzemenin araştırmasında kullanabileceklerdir. Ders sonunda öğrenciler her türlü malzemenin karakterizasyonu için doğru yöntemi seçme, veriyi analiz etme ve değerlendirme yetisini kazanacaklardır.

İleri seviyede termodinamik yasaları, entropi, serbest enerji, saf malzeme ve karışımların fiziksel dönüşümü, faz kuralları ve faz diyagramları, kimyasal denge, elektrokimya, kimyasal reaksiyon hızı, kompleks reaksiyon kinetiği, moleküler reaksiyon dinamiği, istatistiksel termodinamik, moleküler yapı.