Funksjonelle materialer

Funksjonelle materialer utgjør grunnlaget for vårt høyteknologiske samfunn og fremtidige teknologier. Relevante materialegenskaper kan skreddersydd etter design og manipuleres av ytre stimuli som temperatur, elektriske felt og magnetiske felt. Dette kurset i anvendt faststoffysikk systematisk hvordan å ta kontroll av egenskaper i viktige klasser av funksjonelle materialer. Kurset skal gi innsikt hvordan fysiske fenomener blir utnyttet i praktiske enheter.

Tema:

• Relasjon mellom egenskaper, struktur og krystallsymmetri
• Størrelse og grensesjikteffekter på egenskaper
• Elektronisk båndstruktur og ledningsevne
• Optisk aktive materialer
• Ferroiske funksjonelle materialer
• Fra material egenskaper (fysikk) til praktisk bruk

Kunnskaper.

Kandidaten skal ha kunnskap om:

• Et bredt spekter av dagens og framtidig viktige funksjonelle materialtyper.
• Tensor beskriving av material egenskaper
• Materialers anisotrope egenskaper og sammenheng med krystallstruktur.
• Materialers båndstruktur kontroll relatert til elektroniske og optiske egenskaper.
• Klassifisering og anvendelser av ferroiske funksjonelle materialer.

Ferdigheter.

Kandidaten skal kunne:

• Anvende symmetri til å forklare, klassifisere, og sammen med tensorbeskrivelse beregne retningsavhengige egenskaper. Inkludert er først, andre, tredje og fjerde rangs tensors.
• Beskrive materialers elektroniske egenskaper ved hjelp av båndstrukturanalyse.
• Forklar design av vanlige enheter som for eksempel sensorer og energiomformere.
• Evaluere nye funksjonelle materialer og deres foreslåtte anvendelser.

Forelesninger, øvinger og studentoppgave (prosjektarbeid). Innhold og undervisning i dette kurset er samme som for FY8912.