Technische Universität Ilmenau

Nanostrukturphysik - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.

Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).

Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modulbeschreibungen durch die Modulverantwortlichen finden Sie unter Modulpflege.

Hinweise zu fehlenden oder fehlerhaften Modulbeschreibungen senden Sie bitte direkt an modulkatalog@tu-ilmenau.de.

Modulinformationen zu Nanostrukturphysik im Studiengang Master Technische Physik 2013
Modulnummer5214
Prüfungsnummer2400111
FakultätFakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Fachgebietsnummer 2435 (Angewandte Nanophysik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Yong Lei
TurnusSommersemester
SpracheDeutsch und Englisch
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflichtmodul
Abschlusskeiner
Details zum Abschluss
Alternative Abschlussform aufgrund verordneter Corona-Maßnahmen inkl. technischer Voraussetzungen
Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL
max. Teilnehmerzahl
Vorkenntnisse

Die Vorlesungen Festkörperphysik 1, 2 sowie Techniken der Oberflächenphysik sind hilfreich zum Verständnis der Veranstaltung.

Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen

Die Studierenden erhalten einen Einblick in die aktuelle Forschung zu Nanostrukturen. Sie erwerben die Kompetenz, eigenständig physikalische Probleme auf der Nanometerskala zu lösen.

Students gain an insight into current research on nanostructures. You acquire the competence to independently solve physical problems on the nanometer scale.

Inhalt

"Klein ist anders." Diese Aussage wird anhand von physikalischen Eigenschaften von Strukturen auf der Nanometerskala untermauert. Neben gängigen Herstellungsverfahren von Nanostrukturen werden vor allem strukturelle, elektronische und magnetische Eigenschaften von kleinsten Teilchen - bis hin zum einzelnen Molekül und Atom - vorgestellt und analysiert. Der quantisierte Ladungstransport durch elektrische Leiter auf atomarer Skala bildet den Abschluss der Vorlesung.

Introduction of fundamentals of nanostructured materials; Structures and properties of nanocrystalline materials; Graphene: fabrication, characterization, properties and applications; Two-dimensional atomic-thin nanosheets: fabrication strategies, electronic structure regulation and device applications; Optical properties of one-dimensional nanostructures and nanogenerator: quantum confinement, nanowire lasing, field emission and nanogenerator; Carbon nanotubes: fabrication, properties and applications; Nanostructures for solar energy conversion: principle of solar cells and solar water splitting, advantages of nanostructures for solar energy conversion; Nanostructures for electrochemical energy storage: batteries and supercapacitors.

 

Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form

Tafel, Computer-Präsentation.

Moodle-Kurs

Computer presentation (projectors, provision of slides including graphics, diagrams, etc.), blackboard.

Literatur

Horst-Günter-Rubhahn: Nanophysik und Nanotechnologie, B.G. Teubner GmbH, Stuttgart, Leipzig, Wiesbaden (2002).

29. Ferienkurs 1998: Physik der Nanostrukturen; Nanoscale Science and Technology von Robert Kelsall (Herausgeber), Ian W. Hamley (Herausgeber), Mark Geoghegan (Herausgeber), Verlag: Wiley & Sons; Auflage: 1 (30. April 2005) ISBN: 0470850868

D. Natelson: Nanostructures and Nanotechnology, Cambridge University Press 2015.

M. Aliofkhazraei, et al.: Graphene Science Handbook: Nanostructure and Atomic Arrangement, CRC Press 2016.

Y.-G. Guo: Nanostructures and Nanomaterials for Batteries, Springer 2019.

T. Kitamura, T. Shimada: Multiphysics in Nanostructures, Springer 2017.

 

 

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation: