course-details-portlet

MM8444

Videregående nanoskala overflatedynamiske prosesser

Studiepoeng 7,5
Nivå Doktorgrads nivå
Undervisningsstart Høst 2025
Varighet 1 semester
Undervisningsspråk Engelsk
Sted Trondheim
Vurderingsordning Mappe/sammensatt vurdering

Om

Om emnet

Faglig innhold

Overflater er komplekse og dynamiske. Fysiske og kjemiske prosesser er ansvarlig for en at overflaten stadig er i endring over en rekke lengdeskalaer. Disse fenomenene har store implikasjoner. Friksjon for eksempel er ansvarlig for et stort energitap (23% av verdens energitap) med påfølgende signifikante økonomiske og miljørelaterte konsekvenser. Ekte overflater er komplekse, ikke flate, ikke uniforme, og med en endelig om enn liten tykkelse- Dette gir opphav til store fluktuasjoner der dynamiske prosesser driver evolusjonen av komplekse 3D-strukturer, fra atomar til makroskala.

Dette kurset handler om nanoskala overflatedynamiske fenomener som er viktig innen flere ulike disipliner og med fokus på ekte systemer og systemfunksjoner. Dette inkluderer småskala elektronikk, biologiske overflater, kompositt materialer og eksperimentell infrastruktur. Hovedfokuset i dette kurset vil være: adsorpsjon, elektrokjemi, overflatetransport, modelleringsmetoder, overflatekarakterisering på nanoskala includert spektroskopiske og mikroskopiske metoder (som f.eks spektroskopi, AFM, QCM, XPS), nanotribologi, smøring og smøremidler, overflatekjemi.

Læringsutbytte

Kunnskap:

  • Forstå hva en overflate er
  • Hvordan overflater påvirker materialegenskaper
  • Interaksjonen mellom en overflate og omgivelsene
  • Overflatedynamikk (adsorpsjon, diffusjon, etc.)
  • Teoretisk forståelse av overflatefenomener og hvordan disse modelleres

Ferdigheter:

  • Velg riktig eksperimentelle teknikker for å studere spesifikke overflatefenomener
  • Bruke den ervervede kunnskapen til å vurdere hvordan en overflate vil oppføre seg i et ekte system
  • Lære hvordan å bruke beregningsressurser for å modellere og forstå overflater

Generell kompetanse:

  • Vurdere begrensninger for vanlige tilnærminger innen overflater og grensesnitt
  • Forstå hvilke nanoskala eksperimentelle teknikker som egner seg for å studere ulike overflatefenomen

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og gruppearbeid.

Mer om vurdering

Mappeevaluering er grunnlaget for vurderingen i emnet. I mappen inngår 4 prosjekter, hvert prosjekt har ulike leveranser og alle rapportene må leveres for å få en sluttkarakter på faget (bestått/ikke bestått): rapport for prosjekt 1 (25%), rapport for prosjekt 2 (25%), rapport for prosjekt 3 (25%) og presentasjon for prosjekt 4 (25%). Hele mappen vil bli vurdert som gjennomsnitt av de karakterene gitt for de 4 leveransene. Rapportene vil bli vurdert rett etter innlevering, og en ny innlevering for å forbedre karakterene vil bli tilbudt. I tillegg skal det arrangeres et seminar hvor studentene skal lære å forberede en vitenskapelig presentasjon om et selvvalgt tema. Seminaret er valgfritt, men dersom studentene lager en presentasjon, ekstra poeng skal legges til sluttkarakteren. Datoene for leveransene vil bli annonsert på blackboard.

For å ta evalueringen på nytt, kan det arrangeres en muntlig eksamen som vil omfatte alle temaene i mappen.

Forkunnskapskrav

Krever godkjent opptak til et ph.d.-studieprogram ved NTNU eller et annet universitet.

Kursmateriell

Det finnes ingen tekstbok som dekker alle temaene i dette kurset. Derfor vil kursmateriellet være som følger: forelesningsnotater og PowerPoint presentasjoner, utvalgte vitenskapelige artikler, og utvalgte bokkapitler.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra
TMM4204 7,5 sp Høst 2024
Dette emne har faglig overlapp med emnet i tabellen over. Om du tar emner som overlapper får du studiepoengreduksjon i det emnet du har dårligst karakter i. Dersom karakteren er lik i de to emnene gis det reduksjon i det emnet som er avlagt sist.

Fagområder

  • Kondenserte mediers fysikk
  • Maskinkonstruksjon og materialteknikk - Mekanisk integritet
  • Materialteknologi
  • Maskinkonstruksjon og materialteknologi
  • Materialteknologi og elektrokjemi
  • Maskinkonstruksjon og materialteknikk - Overflateteknikk
  • Fysikalsk kjemi
  • Overflatefysikk
  • Nanoteknologi

Eksamen

Eksamen

Vurderingsordning: Mappe/sammensatt vurdering
Karakter: Bestått/ Ikke bestått

Ordinær eksamen - Høst 2025

Mappe/sammensatt vurdering
Vekting 100/100 Hjelpemiddel Kode A Dato Innlevering 28.11.2025 Tid Innlevering 14:00