Faglig innhold

Emnet undervises annethvert år, neste gang våren 2012. Fysikken til myke kondenserte faser involverer materialer som er lett deformerbare når ytre krefer påtrykkes, for eksempel ytre mekaniske spenninger, ytre elektriske eller magnetiske felt, eller ganske enkelt termiske fluktuasjoner. Beskrivelsesnivået for slike komplekse materialer starter typisk på nanoskala, dvs på en skala mye større enn atom eller molkylær skala, og strukturen og dynamikken på nano skala bestemmer makroskopiske fysiske egenskaper på menneskets skala. Myke materialer er et voksende og meget aktivt forskningsfelt, og et hovedmål for denne forskningen er derfor å undersøke og å forstå sammenhengen mellom nanoskala og makroskala fysikk. Materialer som studeres inkluderer naturlige, syntetiske og biologiske materialer, og det brede spekteret av forskningsinteresser spenner fra fundamental fysikk til teknologiske anvendelser, fra grunnleggende spørsmål innen materialvitenskap til spesifikke biologiske problemstillinger.
Generell bakgrunnslitteratur er for eksempel:
1) http://folk.ntnu.no/fossumj
2) Websidene til "Experimental Soft Condensed Matter Group" at the Division of Engineering&Department of Physics, Harvard University, Cambridge, MA, USA: http://www.deas.harvard.edu/projects/weitzlab/ (noe av teksten ovenfor er hentet derfra)
3) Kapittel om "Soft and Complex Matter i rapport fra Committee on CMMP 2010, Solid State Sciences, National Research Council, USA, Condensed-Matter and Materials Physics (CMMP): The Science of the World Around Us: http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=11967 .
4) "Fysiske fenomener i leire": NRK P2 Akademiet 2. Februar 2000, av Jon Otto Fossum (publisert i P2 Akademiet Bok serie 2001): Se http://www.phys.ntnu.no/~fossumj/P2Akademiet/index.htm.

Læringsutbytte

Studenten skal oppnå en teoretisk forståelse av fysikken til myke kondenserte materialer, fra nanopartikler og vekselvirkninger på nanoskala til myke materialers dynamikk og stabilitet på makro skala. Videre, få et teoretisk og delvis praktisk innblikk i deler av noen eksperimentelle teknikker som er relevante for studier av myke materialers fysikk, som for eksempel kraftmikroskopi (AFM), spredningsteknikker og rheologi.

Læringsformer og aktiviteter

Ledet selvstudium, kollokvier gitt av studenter, semesterprøve, en laboratorieoppgave, en prosjektoppgave, skriftlig hjemmeeksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Kollokvier gitt av studenter

Anbefalte forkunnskaper

TFY4220 Faste stoffers fysikk, TFY4245 Faststoff-fysikk, videregående kurs.

Kursmateriell

Pensum bestemmes senere, og vil hentes fra for eksempel:
"Intermolecular and Surface Forces: With Applications to Colloidal and Biological Systems" J. Israelachvili, 2nd ed. Academic Press 1992
"Soft Matter Physics: An Introduction" M. Kleman and O.D. Lavrentovich, Springer Verlag 2003
"Soft Condensed Matter", R.A.L. Jones, Oxford University Press Inc. 2002
"Introduction to Soft Matter: Polymers, Colloids, Amphiphiles and Liquid Crystals" I.W. Hamley, John Wiley & Sons, Inc. 2000
"Sands, Powders and Grains: An Introduction to the Physics of Granular Materials", J. Duran, Springer Verlag 2000
"The Structure and Rheology of Complex Fluids" Ronald G. Larson, Oxford University Press 1999
"Introduction to Nanotechnology", C.P. Poole Jr., and F.J. Owens, John Wiley&Sons Inc. 2003
"Travels to the Nanoworld: Miniature Machinery in Nature and Technology", M. Gross, Plenum Trade 1999
"Nanotechnology, Basic Science and Emerging Technologies", M. Wilson, K. Kannangara, M. Simmons, B. Raguse, Chapman&Hall 2002
"Made to Measure: New Materials for the 21st Century", P. Ball, Princeton University Press 1997