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Lecture based on powerpoint presentations and excercises that are solved individually. Solutions are presented in a seminar. Slides are published online.
Die Nanotechnologie stellt ein schnell wachsendes Gebiet in Wissenschaft und Technik dar. Es wird erwartet, daß die nanotechnologischen Konzepte sich in den nächsten Jahren und Jahrzehnten in vielen Anwendungen durchsetzen. Ziel dieser Vorlesung ist die Einführung von grundlegenden Konzepten der Nanotechnologie. Unter anderem werden die verschiedenen Nanostrukturen und deren Herstellungsverfahren, ihre Charakterisierung und die vielfältigen Eigenschaften, die sich zum Teil dramatisch von konventionellen Materialien unterscheiden, behandelt. 1. Einführung 2. Größeneffekte - Grenzflächenthermodynamik 3. Größeneffekte - Quantenmechanik 4. Herstellung - Molekularstrahlepitaxie 5. Herstellung - Lithographie 6. Herstellung – Kolloide / Aerosole 7. Verarbeitung - Sintern 8. Verarbeitung - Kolloide 9. Charakterisierung - Partikeloberfläche und Größe 10. Charakterisierung – Beugung und Spekroskopie 11. Charakterisierung – Mikroskopie und Rastersonden-Verfahren 12. Eigenschaften und Anwendungen - Mechanisch 13. Eigenschaften und Anwendungen - Magnetisch 14. Eigenschaften und Anwendungen - Ober- und Grenzflächen
Studierende kennen die grundlegenden Größeneffekte, welche Eigenschaften mit ihnen verändert oder erzeugt werden können und in welchen Anwendungen entsprechende Nanostrukturen oder Nanomaterialien eingesetzt werden können. Die Studierenden sind vertraut mit Herstellungs- und Verarbeitungsmethoden von Nanostrukturen und Nanomaterialien sowie geeigneten Charakterisierungsmethoden.
A. S. Edelstein, R. C. Cammarata, \"Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications\", IOP, Bristol 1996 und Aktuelle Original-Literatur
Nanotechnology is a fast growing topic in science and industrial application. It is expected that the nanotechnological concepts assert themselves in the next years and decades in many applications. The lecture gives an introduction to the basic concepts of nanotechnology. Namely, the synthesis of different nano-structures/-materials, their characterisation and the dramatical change of their properties compared to conventional bulk materials. 1. Introduction 2. Size effects – thermodynamics of interfaces 3. Size effects – Quantum mechanics 4. Synthesis – Molecular beam epitaxy 5. Synthesis – Lithography 6. Synthesis – Colloids / aerosols 7. Processing – Sintering 8. Processing – Colloids 9. Characterization – Particelsurface and size 10. Characterization – Diffraction and spectroscopy 11. Characterization – Microscopy and scanning probe imaging techniques 12. Properties and Applications – Mechanical 13. Properties and Applications – Magnetic 14. Properties and Applications – Surfaces and Interfaces
Students know the basic size effects, which properties can be changed with them or produced and in what applications corresponding nanostructures or nanomaterials can be used. The students are familiar with synthesis and processing methods of nanostructures and nanomaterials and appropriate characterization methods.
