FY/FYP99: Overflade teknologi og avancerede materialer (6 ECTS)

STADS: 778701

Niveau
PhD-kursus

Undervisningsperiode

Forårssemester.

Ansvarlige undervisere
Email: per@ifk.sdu.dk

Yderligere undervisere
arnd@ifk.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Bachelorgrad i enten fysik, matematik eller kemi.

Kursusintroduktion
Kurset består af to dele. I første del fokuseres der på moderne overflade videnskabelige teknikker, med vægt på kinetik og dynamik af kemiske reaktioner som foregår på overflader, på katalyse, gas-overflade reaktioner, vækst af tynde film, og overflademorfologi. Anden del omfatter eksempler på kemiske syntesemetoder og analysemetoder vedrørende avancerede keramiske materialer, som omfatter krystallinske, amorfe og meso-porøse materialer.

Forventet læringsudbytte


Emneoversigt
Del 1: Overflade teknologi

Første del omhandler den videnskabelige basis for overflade teknologi, i form af eksperimentel overflade videnskab og brugen af ultra-høj vakuum teknologi. I kurset vil nogle af de følgende emner blive berørt, afhængig af baggrund og interesse hos deltagerne (dette omfatter også demonstrationer i laboratorierne):

Elektron spektroskopier og diffraktions teknikker med elektroner; elektron mikroskopi og spektroskopisk mikroskopi; raster-probe teknikker; gas-overflade vekselvirkninger: adsorbat binding og kinetik, teoretiske begreber; reaktioner på overflader: kinetik og dynamik, eksperimentelle udviklinger indenfor laser-desorptions teknik; femto-sekund laser studier af adsorbat systemer; overflade tilstande; elektroniske og fononiske overflade ekscitationer; ru overflader (inklusive porøse strukturer).

Del 2: Kemisk syntese og karakterisering af avancerede keramiske materialer.

Præparation af sintrede keramiske piller, krystaller og amorfe materialer; karakterisation ved hjælp af pulver Røntgen diffraktion og faststof NMR spektroskopi; orden-uorden faseovergange; sammenhæng mellem struktur og elektriske, magnetiske og optiske egenskaber.

(a). Syntese, strukturmæssig og elektrisk karakterisering af CuZr2(PO4)3 (Cusicon).

Fremstilling af sintrede keramiske emner af den kobber(I) holdige ionleder CuZr2(PO4)3 med højtemperatur fasstof-syntesemetoder. Strukturel karakterisering af det fremstillede produkt ved brug af pulver- og enkrystalrøntgendiffraktometri (XRD) samt faststof-NMR.

Karakterisering af dynamiske egenskaber med faststof-NMR.

Elektrisk karakterisering med elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS) som function af temperatur og oxygentryk. Måling af elektromotorisk kraft (EMK) i en kobberaktivitetscelle som f.eks.: CuO  CuZr2(PO4)3  CuAl2O4, Al2O3 i luft (PO2 = 0.21 atm) mellem 5001000 °C.

Struktur og dynamiske/elektriske egenskaber skal dernæst relateres og diskuteres.

(b). De ovenfor beskrevne undersøgelser kan udstrækkes til analoge materialer såsom: CuTi2(PO4)3, CuSn2(PO4)3 og CuNbSc(PO4)3. Andre elektrodesystemer i forbindelse med EMK målingerne kan også komme på tale.

De studerende arbejder i grupper på 2-3 (afhængig af det totale antal). Hver gruppe aflever en samlet rapport og giver en mundtlig fremlæggelse for hele holdet.

Litteratur

Meddeles ved opslag.

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Rapport. Intern censur, Bestået/ikke bestået.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

Forelæsninger (40 timer) og øvelser (20 timer).
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Der er ikke registreret nogle oplysninger om undervisningssproget.

Bemærkninger
Kurset kan tages af kandidatstuderende, men vær opmærksom på, at det er et Ph.D.-kursus, og at niveauet derfor er meget højt.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. February 2006 til 31. January 2008.