FY511: Karakterisering af nanostrukturer (5 ECTS)

STADS: 07003701

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.
4. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: kloesgen@memphys.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Ekskursion uge 17 samt projekt uge 19-20, planlægges sammen med de studerende.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Nanobioscience-studerende skal have bestået det første år af deres uddannelse.

Studerende, der vælger kurset som valgfag, skal være opmærksom på, at indholdet i FY521 Indledende kvantemekanik I og FY503 Elektromagnetisme I forudsættes kendt.

Kursusintroduktion
I kurset lærer de studerende hvordan man formelt kan beskrive og analysere strukturer generelt. Undersøgelse af nanoskopiske fænomener tages der særligt hensyn til. De studerende møder eksempler på mange af de vigtigste eksperimentelle teknikker, som anvendes til eksperimentel karakterisering af (nano)strukturer. Kurset er ikke hands-on-eksperimentelt, men forelæsningerne bliver uddybet med eksaminatorier, hvor eksperimentelle metoder udforskes og belyses yderligere. Udvalgte eksempler med originale data vil blive brugt til indøvningen af analytiske teknikker. Kurset omfatter også demonstrationer af udstyr i laboratorier på SDU (i Odense og Sønderborg) samt gennemgang af materiale fra internettet.

Forventet læringsudbytte
Ved kursets slutning er de studerende i stand til at:

• skelne mellem ordnede eller uordnede strukturer.
• beskrive ordning ved brug af krystallografiske udtryk og andre fysiske parametre.
• fremlægge den fysiske viden som er nødvendig til at måle ved strukturer ned til nanometeropløsning.
• forklare instrumentelle principper til at karakterisere strukturer.
• genkende sammenhæng mellem strukturer og funktioner
• bruge videnskabelige kilder til at uddybe deres kompetence med hensyn til specielle metoder.
• skrive en afhandling om en af de anvendte eksperimentelle metoder. Afhandlingen skal sættes op som en videnskabelig artikel.

Emneoversigt
Strukturer i fysiske, kemiske og biologiske systemer.

1. Optiske teknikker med opløsning ned til ca. 40 nm: Mikroskopi og konfokal mikroskopi, herunder brugen af kvantepunkter som markører
2. Moderne metoder baseret på optisk mikroskopi men anvendt med hensyn til transportegenskaber: FRAP, SMT og FCS.
3. Elektronmikroskopiske metoder med opløsning ned til 1 nm (TEM, SEM, STEM) med tilhørende faciliteter til måling af grundstofsammensætning eller –kontrast.
4. Raster-probe metoder (AFM, STM, SNOM).
5. Spredningsteknikker (neutroner, elektroner, Røntgen og lys).

(Forkortelser: TEM: transmissions-elektronmikroskopi; SEM: raster-elektronmikroskopi; STEM: raster transmission-elektronmikroskopi; SNOM: raster nærfelts-optisk mikroskopi; FCS: fluorescens-korrelations- spektroskopi; AFM: atomar kraft-mikroskopi; STM: raster tunnel-mikroskopi: FRAP: fluorescens-genvinding efter fotoblegning; SMT: enkeltmolekyle-sporing; FCS: fluorescens-korrelationsspektroskopi).

Litteratur

• Walker: Physics, 3rd Ed., 2007, Pearson International Edition.
• Horst-Günther Rubahn (oversat og bearbejdet af Per Morgen): Nanoteknologi, Gyldendal, 2007.
• Noter fra forelæsningerne.

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
a) Mundtlig eksamen med intern censur og karakter efter 7-trinsskalaen (07003702).
Eksamen tager udgangspunkt i en projektafhandling om en strukturmetode. Emnet vælges af studenten selv efter aftale med vejlederen.
Projektafhandlingen skal afleveres 14 dage før eksamen.

Reeksamen efter 2. kvartal. Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

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

20 forelæsninger, 20 eksaminatorietimer/opgaveregning, 10 timer projektarbejde.
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. februar 2011 til 31. januar 2013.