Technische Universit├Ąt Ilmenau

Materials Design for Micro and Nanotechnologies - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties module number 100262 - common information
module number100262
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2172 (Materials for Electrical Engineering and Electronics)
module leaderProf. Dr. Peter Schaaf
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Grundlagenwissen zu Werkstoffen und zu Werkstoffen der Mikro- und Nanotechnologie, aus Chemie und Physik und Fertigungstechnik.

learning outcome

Die Studenten werden mit den Grundlagen der Werkstoffe und ihres Designs für Anwendungen in der Mikro- und Nanotechnologie vertraut gemacht. Die Studierenden sind in der Lage, mechanische und funktionale Eigenschaften der Werkstoffe aus ihren mikroskopischen und submikroskopischen Aufbauprinzipien zu erklären und Eigenschaftsveränderungen gezielt zu analysieren, zu bewerten und für neue Anwendungen im Bereich der Mikro- und Nanotechnologie zu synthetisieren. Die Studierenden können grundlegende Prinzipien für das Werkstoffdesign in den vielseitigen Anwendungen im Bereich der Werkstoffe für Mikro- und Nanotechnologien erläutern und anwenden. Die Studierenden sind in der Lage, nach Analyse und Bewertung mechanischer und funktionaler Anforderungen an die Eigenschaften der Werkstoffe im Mikro- und Nanometerbereich gezielt an den geforderten Einsatz angepasste Werkstoffe auszuwählen, zu designen, Herstellungsprozesse vorzuschlagen und schließlich solche Werkstoffe herzustellen

content

­       Werkstoffeigenschaften und Werkstoffauswahl (Ansatz nach Ashby), Werkstoffcharts, insbesondere Änderungen und Besonderheiten für Nanomaterialien

­       Makroskopische Prinzipien: Legierungsbildung, Komposite, Oberflächenmodifikation, Besonderheiten für Nanomaterialien

­       Mesoskopische Prinzipien: Skalierungsgesetze, Werkstoffgesetze und –design, Top-down, Bottom up

­       Herstellung, Synthese und Charakterisierung von Nanomaterialien, Integration von Nanomaterialien in Makrosysteme

­       Designregeln für bestimmte Umgebungen: mechanische, thermische, elektrische, magnetische, akustische, optische Anforderungen

­       Multiskalenmodellierung und Multiskalensimulation

­       Spezielle Anforderungen und Beispiele: Sensorik, MEMS, Aktorik, Nanotribologie, Selbstheilung, Selbstreinigung, Biologische und medizinische Anwendungen, Metamaterialien, Umweltaspekte.

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

PowerPoint-Präsentation, Skript, Tafelanschrieb, Beispielhafte Animationen und Videos, Demonstrationspraktika, Designbeispiele, Kopien von Fachartikeln, Vorträge

literature / references
  • M. F. Ashby, P. J. Ferreira, D. L. Schodek: Nanomaterials and Nanotechnologies and Design. Elsevier-Butterworth-Heinemann, Amsterdam, 2009
  • B. Bushan: Springer Handbook of Nanotechnology, Springer, Berlin, 2011.
  • B. Bushan: Nanotribology and Nanomechanics: An Introduction, Springer, Berlin 2011.
  • J. Frühauf: Werkstoffe der Mikrosystemtechnik, Fachbuchverlag Leipzig, 2005
  • S. Globisch et al.: Lehrbuch Mikrotechnologie, Hanser, Leipzig, 2012
  • W. Menz, J. Mohr: Mikrosystemtechnik für Ingenieure, VCH, 1997
  • W.-J. Fischer: Mikrosystemtechnik, Vogel Verlag, 2000
  • U. Mescheder: Mikrosystemtechnik: Konzepte und Anwendungen, Teubner, 2004
  • U. Hilleringmann: Mikrosystemtechnik: Prozessschritte, Technologien, Anwendungen, Teubner 2006.
  • H.-G. Rubahn: Nanophysik und Nanotechnologie, Teubner, 2004
  • G. Gerlach, W. Dötzel: Grundlagen der Mikrosystemtechnik, Hanser, 1997.
  • MRS-Bulletin, www.mrs.org, diverse Ausgaben.
  • H. Schaumburg: Sensoren, Teubner, 1992
  • H. Schaumburg: Sensoranwendungen, Teubner, 1995
  • M. Köhler: Nanotechnologie, Wiley, 2001
  • W. Schatt: Werkstoffwissenschaft
  • D. Askeland: Materialwissenschaften, Spektrum, 1996
  • Callister: Materials Science and Engineering,
  • Diverse Standard-Fachbücher der Werkstoffwissenschaft, Elektrotechnik, Meßtechnik
evaluation of teaching
Details reference subject
module nameMaterials Design for Micro and Nanotechnologies
examination number2100410
credit points5
SWS4
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate<p><span style="display: inline !important; float: none; background-color: #fbe5d6; color: #000000; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;">Zulassung zur Klausur nur bei erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.</span></p>
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013
module nameMaterials Design for Micro and Nanotechnologies
examination number2100410
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate<p><span style="display: inline !important; float: none; background-color: #fbe5d6; color: #000000; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-decoration: none; text-indent: 0px; text-transform: none; -webkit-text-stroke-width: 0px; white-space: normal; word-spacing: 0px;">Zulassung zur Klausur nur bei erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.</span></p>
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants