course-details-portlet

TFY4330

Nanoverktøy

Velg studieår
Studiepoeng 7,5
Nivå Høyere grads nivå
Undervisningsstart Høst 2025
Varighet 1 semester
Undervisningsspråk Norsk
Sted Trondheim
Vurderingsordning Samlet karakter

Om

Om emnet

Faglig innhold

Emnet behandler karakteriserings- og struktureringsteknikker med en høy romlig (mindre enn 100 nm) oppløsning, som er relevant for nanoteknologi: Fokusert Ione Stråle (FIB), skanneelektronmikroskopi (SEM), atomærkraftmikroskopi (AFM) og skannetransmisjonselektronmikroskopi (STEM). Emnet består av to hoveddeler: laboratoriearbeid og forelesninger.

Laboratoriearbeidet består av studentaktiv læring via praktisk bruk av FIB-SEM, AFM og STEM. I den første laboratorieoppgaven så skal studentene nanostrukturere et tynnfilm-materiale i FIBen. Dette nanostrukturerte materialet skal så karakteriseres av studentene på SEM, AFM og STEM. Dette dekker flere viktige datatyper som avbildning, spektroskopi og diffraksjon. Dette inkluderer også karakterisering av nanoskala elektromagnetiske felt. Opplæring i avansert numerisk dataanalyse med Python og Jupyter Notebooks er inkludert via dataøvinger, og bruk av tungregning på beregningsklynge for simulering eller analyse av data. Her blir rådata fra laboratorieoppgavene prosessert og visualisert. Resultatene fra laboratoriearbeidet blir oppsummert i prosjektrapport, som inkluderer resultatene fra dataøvingene.

Forelesningene omhandler teorien til disse instrumentene, og hvordan disse kan anvendes til å løse bærekraftsutfordringer. Andre nanostrukturering- og karakteriseringsteknikker kan også bli diskutert. Lab-arbeidet avhenger av hvilke instrumenter som er tilgjengelig, så det er mulig at lab-arbeidet blir på andre instrumenter.

Læringsutbytte

Etter kurset skal studenten ha både teoretisk og praktisk erfaring med flere avanserte mikroskopi-teknikker: både strukturering og karakterisering av materialer på nanometer lengdeskala, og å ta opp egen data. Dette inkluderer erfaring med å prosessere rådata fra disse teknikkene, ved å bruke åpenkildekode og reproduserbare programvare som Python, Jupyter Notebook og Gwyddion. Erfaring i bruk av Linux-basert beregningsklynge. Erfaring i å skrive en prosjektrapport i vitenskapelig artikkel format i samarbeid med andre studenter.

Læringsformer og aktiviteter

Praktisk laboratoriearbeid på NTNU Nanolab og NORTEM lab, forelesninger og dataøvinger. Laboratoriearbeidet skal gjøres i labgrupper bestående av minst 2 studenter, som også skriver prosjektrapporten i fellesskap. Laboratorieøvinger og dataøvinger må godkjennes for å få adgang til eksamen. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

For å kunne gjøre det obligatoriske laboratoriearbeidet, så må du ta NTNU NanoLab sitt renromkurs. Hvis du vet du skal ta TFY4330 Nanoverktøy, så kan du gjennomføre dette renromkurset før semesterstart: send epost til nanolab@ntnu.no, og skriv at du skal ta emnet TFY4330 Nanoverktøy. Det er også mulig å ta renromkurset etter semesterstart.

Obligatoriske aktiviteter

  • Laboratorieøvinger
  • Dataøvinger

Mer om vurdering

Hjemmeeksamen teller 50% av karakteren. Prosjektrapporten teller 50% av karakteren, og er felles for labgruppa.

Både hjemmeeksamen og prosjektrapporten må minst ha ståkarakter for å få endelig karakter i emnet.

En del av hjemmeeksamen vil teste digitale ferdigheter via analyse og visualisering av data i Python.

Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig hjemmeeksamen bli endret til muntlig eksamen.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart.

Fagområder

  • Fysikk

Kontaktinformasjon

Emneansvarlig/koordinator

Faglærere

Ansvarlig enhet

Institutt for fysikk

Eksamen

Eksamen

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Ordinær eksamen - Høst 2025

Hjemmeeksamen
Vekting 50/100 Varighet 4 timer Eksamenssystem Inspera Assessment
Prosjektrapport
Vekting 50/100 Eksamenssystem Inspera Assessment

Utsatt eksamen - Sommer 2026

Hjemmeeksamen
Vekting 50/100 Varighet 4 timer Eksamenssystem Inspera Assessment