studiehandbok@lith
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

 
 
År : 2017
 
TFYA77 Grunder i materialvetenskap, 6 hp
/Fundamentals in Materials Science/

För:   M   MFYS   MSN   Y  

 

Prel. schemalagd tid: 54
Rek. självstudietid: 106

  Utbildningsområde: Naturvetenskap

Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik   Nivå (G1,G2,A): A

  Mål:  IUAE-matris
Materialvetenskap är en fusion av tvärvetenskapliga kunskaper från 1980-talet, och täcker ett brett spektrum av vetenskapliga och tekniska aspekter. Det primära målet för denna introduktionskurs är att ge studenterna en fysikalisk och kemisk grund för kvantteori, termodynamik och kinetik, för att underlätta fortsatta studier och förstå hur syntestekniker, strukturer och egenskaper hos olika material relateras till varandra, speciellt avseende kristallina fasta material och halvledare i bulk-, tunnfilms- och nanoskale-strukturer. Efter kursen förväntas studenten:
  • ha en inblick i material, från enskilda atomer och interatomära bindningar, till kristallina periodiska strukturer, med en kvantmekanisk beskrivning.
  • förstå hur strukturen styr egenskaper av olika material på både mikroskopiska och makroskopiska nivåer.
  • kunna förklara massverkans- och fasomvandlings-processer hos fasta material, baserat på både termodynamiska och kinetiska överväganden.
  • lära sig fysiken och kemin bakom några vanliga metoder för materialsyntes och tillväxt, samt hur framställnings-teknikerna påverkar strukturerna och egenskaperna hos materialet.
  • kunna utveckla en process för att framställa (syntetisera eller växa) det önskade materialet, och beräkna syntes- (tillväxt-) hastigheten med hjälp av kinetiska ekvationer för motsvarande kemiska reaktion.

  Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Envariabelanalys, Flervariabelanalys, Linjär algebra och Mekanik.

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

  Påbyggnadskurser
Kvantmekanik, Materifysik I & II, Mjuka material

  Organisation:
Föreläsningar, lektioner och laborationer i små grupper.

  Kursinnehåll:
Kvantteori och atomstruktur: Ljus, partiklar och vågor, Bohrs atommodell, Schrödingerekvationen och grundläggande kvantmekanik, elektronkonfigurationer av en atom etc.
Kemisk bindning och molekylära strukturer: Molekyler, bindningsegenskaper, modeller för kemisk bindning, molekylorbitaler och molekylgeometri etc.
Fasta tillståndets kemi: Egenskaper hos bundna atomer, materietillstånd, fasdiagram, kristallina fasta ämnen och struktursymmetri, fundamentala egenskaper hos olika material etc.
Termodynamik och kinetik i materialvetenskap: Kemiska energier och första huvudsatsen, kemisk jämvikt och andra huvudsatsen, kemisk kinetik och reaktionsmekanismer etc.


  Kurslitteratur:
W. D. Callister & D. G. Rethwisch: " Materials Science and Engineering: An Introduction”, John Wiley & Son Inc, 2010. (ISBN-10: 0470419970)

  Examination:
TEN1 UPG1 LAB1
Frivillig skriftlig tentamen för högre betyg (U,3,4,5)
Inlämningsuppgifter (U,G)
Laborationer (U,G)
0 hp
5 hp
1 hp
 
UPG1 Inlämningsuppgifter (6 st) ger betyg 3 vid mer än 70% godkänt. Högre betyg uppnås efter prestation på TEN1 Skriftlig tentamen



Undervisningsspråk är Engelska.
Institution: IFM.
Studierektor: Magnus Johansson
Examinator: Wei-Xin Ni
Ansvarig programnämnd: Elektro&Fysik




Tekniska högskolan vid Linköpings universitet


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 06/09/2017