Nanofizyka Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: 03-S2FZ12.2017

Nazwa modułu: Nanofizyka
Kod modułu: 0305-2F-12-22
Kod programu: 03-S2FZ12.2017
Semestr:
  • semestr zimowy 2019/2020
  • semestr zimowy 2018/2019
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
Na wykładzie student zapozna się z następujacymi zagadnieniami: Wprowadzenie do fizyki nanostruktur i nanomaterialów - Nanotechnologie i nanomateriały -Ogólna klasyfikacja nanoukładów -Metody dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, elektronów i neutronów -Dyfrakcja na nieograniczonych przestrzennie obiektach -Dyfrakcja na obiektach ograniczonych przestrzennie -Ograniczenia metod dyfrakcyjnych -Nieuporządkowanie termiczne i statyczne -Rozpraszanie przez układy strukturalnie nieuporządkowane – funkcja korelacji par atomów – definicje, metody wyznaczania i interpretacja - Metody analizy nanostruktur -techniki skanujące • Zjawisko tunelowania w układzie przewodząca igła przewodząca powierzchnia. Standardowy model Tersoffa-Hamanna dla małych i dużych napięć tunelowych • Podstawy teorii mikroskopii sił atomowych. Stała Hamakerra. • typy mikroskopów SPM i obszary fizyki chemii biologii, medycyny oraz inżynierii materiałowej w których mikroskopy tego typu znalazły swoje zastosowanie. • Konstrukcja typowego mikroskopu STM, rozdzielczość, stabilność i ograniczenia w pomiarach prowadzonych techniką STM. • Podobieństwa i róznice w budowie mikroskopu sił atomowych względem konstrukcji STM. • Przedstawienie dominującej roli metod mikroskopii sił atomowych we współczesnych badaniach właściwości powierzchni z rozdzielczością atomową. • Mikroskopia AFM do badań lokalnego przewodnictwa elektrycznego (tzw. metod LC-AFM), wykorzystywana w analizie procesów przełączania rezystywnego w nano-obszarach jako metoda, w której Instytut Fizyki UŚ jest liderem - Nanoelektronika -Cienkie warstwy - Struktura atomowa powierzchni, opis, metody badania - Wybrane metody wytwarzania cienkich warstw, przykłady badań cienkich warstw - Układy wielowarstwowe - Struktura elektronowa w materii o zredukowanych wymiarach - Badania struktury elektronowej - Specyfika cienkich warstw metalicznych - Wybrane własności magnetyczne cienkich warstw -Własności fizyczne nanoukładów węglowych i ich zastosowania do przetwarzania informacji • Geometryczne i topologiczne podstawy budowy nanostruktur • Podstawowe własności nanostruktur węglowych • Orbitale molekularne i klasyfikacja fulerenów • Struktura elektronowa fulerenów • Własności elektryczne i magnetyczne nanorurek • Prądy trwałe w nanorurkach i nanotorusach • Grafen i inne nanomateriały węglowe Zastosowania nanostruktur • przetwarzanie informacji - nanoelektronika • komputer kwantowy, dekoherencja • Nanomateriały w innych działach gospodarki Wykład zakończony obowiązkowym egzaminem
Wymagania wstępne:
Mechanika klasyczna i kwantowa ,Wstęp do f. atomowej i molekularnej, Wstęp do fizyki fazy skondensowanej
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Rozumie cywilizacyjne znaczenie fizyki w zastosowaniach do obiektów o rozmiarach nanometrycznych, jej zastosowań a także jej historyczny rozwój i rolę w postępie nauk ścisłych [2F_22_1]
 KF_W01 [4/5]
Posiada pogłębioną wiedzę z fizyki teoretycznej i doświadczalnej dotyczącą nanoukładów, [2F_22_2]
 KF_W02 [4/5]
Ma pogłębioną wiedzę z zakresu fizyki fazy skondensowanej, własności nanostruktur wynikających z mechaniki kwantowej [2F_22_3]
 KF_W03 [4/5] KF_W04 [4/5]
Zna i rozumie opis zjawiska dyfrakcji w ramach wybranych modeli teoretycznych; potrafi samodzielnie odtworzyć podstawy teorii dyfrakcji. [2F_22_4]
 KF_W04 [3/5] KF_W06 [3/5]
zna budowę i zasadę działania aparatury naukowej oraz sposoby badania i wytwarzania nanostruktur [2F_22_5]
 KF_W08 [4/5]
na gruncie zdobytej wiedzy umie wyjaśnić działanie aparatury badawczej [2F_22_6]
 KF_U04 [4/5]
Potrafi w sposób zrozumiały, w mowie i piśmie przedstawić podstawowe własności nanostruktur [2F_22_7]
 KF_U01 [5/5]
Posiada umiejętność samokształcenia się, pozyskując informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje i dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie [2F_22_8]
 KF_U12 [4/5]
potrafi zastosować zdobytą wiedzę z fizyki do dyskusji problemów z pokrewnych dziedzin i dyscyplin naukowych [2F_22_9]
 KF_U14 [4/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
egzamin ustny [2F_22_w_1]
Zakres materiału podany w postaci zbioru wszystkich zagadnień omówionych na wykładach, skala ocen 2-5. Egzamin obowiązkowy
 2F_22_1 2F_22_2 2F_22_3 2F_22_4 2F_22_5 2F_22_6 2F_22_7 2F_22_8 2F_22_9
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [2F_22_fs_1]
Wyklad wprowadzający podstawowe pojęcia nanofizyki i omawiający bardziej szczegółowo wybrane, ważne przykłady
 60
Przyswojenie wiedzy z wykładu, lektura uzupełniająca
 50 egzamin ustny [2F_22_w_1]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)