Faglig innhold

Funksjonelle materialer utgjør grunnlaget for vårt høyteknologiske samfunn og fremtidige teknologier. Nyttige materialegenskaper kan manipuleres av ytre stimuli som temperatur, elektriske felt og magnetiske felt. Dette kurset i anvendt faststoffysikk systematisk hvordan å ta kontroll av egenskaper i viktige klasser av funksjonelle materialer. Innsiktene som oppnås, brukes til å forstå en rekke applikasjoner og elektroniske enheter.

Tema:

• Relasjon mellom egenskaper, struktur og krystallsymmetri
• Størrelse og grensesjikteffekter på egenskaper
• Elektronisk båndstruktur og ledningsevne, inkludert størrelse effekter
• Halvlederteknologi
• Optisk aktive materialer
• Ferroiske funksjonelle materialer

Læringsutbytte

Kunnskaper.

Kandidaten skal ha kunnskap om:

• Et bredt spekter av dagens og framtidig viktige funksjonelle materialtyper.
• Tensor beskriving av material egenskaper
• Materialers anisotrope egenskaper og sammenheng med krystallstruktur.
• Materialers båndstruktur kontroll relatert til elektroniske og optiske egenskaper.
• Klassifisering og anvendelser av ferroiske funksjonelle materialer.

Ferdigheter.

Kandidaten skal kunne:

• Anvende symmetri til å forklare, klassifisere, og sammen med tensorbeskrivelse beregne retningsavhengige egenskaper. Inkludert er først, andre, tredje og fjerde rangs tensors.
• Beskrive materialers elektroniske egenskaper ved hjelp av båndstrukturanalyse.
• Forklar design av vanlige enheter som for eksempel transistorer, lasere og energiomformere.
• Evaluere mulige nye funksjonelle materialer og deres foreslåtte anvendelser.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger og studentoppgave (prosjektarbeid).

Innhold og undervisning i dette kurset er samme som for FY3114.

Anbefalte forkunnskaper

TFY4220 Faste stoffers fysikk eller tilsvarende grunnkurs i faststoffysikk. Faget bygger videre på prinsipper introdusert i et grunnkurs i faststoff-fysikk.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart

Studiepoengreduksjon