Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 2 │ Übung: 1 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer: ZKB 42212
Lehrform:
Sprache: Deutsch
Turnus: WS
ECTS: 4
Prüfungsleistung Klausur (90 min.)
Mündliche Prüfung
zugeordnete Studiengänge
zugeordnete Personen
zugeordnete Module
Informationen
Beschreibung:

Durch Strukturierung auf der Nanometerskala lassen sich die elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Metallen, Isolatoren und Halbleitern fundamental beeinflussen, - bis hin zum Maßschneidern von Eigenschaften neuartiger Bauelemente.
In dieser Veranstaltung werden die verschiedenen Phänomene behandelt, die zu diesen Größeneffekten führen.

Aufbauend auf den Volumeneigenschaften von Metallen, Halbleitern, Dielektrika und magnetischen Materialien werden folgenden Themen behandelt:

Schichtstrukturen: Dielektrische Spiegel, Halbleiter-Heterostrukturen, magnetische Schichten und Sensoren(GMR, TMR)
Eindimensionale Systeme: Quantendrähte, Kohlenstoff-Nanoröhren, ballistischer Transport, quantisierte Leitfähigkeit
Nanopartikel und Quantenpunkte: Coulomb-Blockade, Einzelelektronen-Transistor, Quantenpunkt-Laser

Darüber hinaus werden durch seminarartige Übungen die soft-skills Teamfähigkeit und Präsentation geübt.

Lernziele:

Lernziel ist das Verständnis der verschiedenen optischen, magnetischen und elektrischen Größeneffekte als Grundlage für neuartige nanoskalige Materialien und Bauelemente.

Literatur:

The Physics of low-dimensional Semiconductors, John H. Davies, Cambridge University Press, 1998
Modern Magnetic Materials, Robert C. O‘Handley, John Wiley & Sons Inc (2000) (UB Signatur UIQ7006_d)
Nanoscale Materials in Chemistry, Kenneth J. Klabunde, John Wiley & Sons Inc (2001) (UB Signatur UOU1884_d)
Magnetism goes Nano, Stefan Blügel (Hrsg.), Jülich , 2005 ISBN: 3-89336-381-5 (UB Signatur UIQ7608+1_d)
Nano Science and Technology, Zikang Tang (Hrsg.), Taylor &Francis (2003), (UB Signatur UIQ7519_d)

Vorleistung:

Physik und Chemie, Einführung in die Werkstoffe der Elektrotechnik, Eigenschaften und Anwendungen von Nanomaterialien 1

Infolink:
Bemerkung:
Description:

Through patterning on the nanometer scale, the electrical, magnetic and optical properties of metals, insulators, and semiconductors can be profoundly altered. This opens up the possibility to tailor the characteristics of novel devices. In this course, the different phenomena will be discussed, which will lead to these size effects.

Starting from the bulk solid state properties of metals, insulators, and semiconductors, the following topics will be covered:

Layered structures: dielectric mirrors, semiconductor heterostructures, magnetic layers and interfaces, magnetic sensors (GMR, TMR).
One-dimensional systems: carbon nanotubes, ballistic transport, quantized conductance.
Nanoparticles and quantum dots: Coulomb blockade, single electron transistor, quantum dot lasers.

Furthermore, seminar-style student talks will strengthen presentation and teamwork skills.

Learning Targets:

The students should be able to understand the different electrical, magnetic and optical size effects, which are the basis of novel nanoscale materials and devices.

Literature:

The Physics of low-dimensional Semiconductors, John H. Davies, Cambridge University Press, 1998
Modern Magnetic Materials, Robert C. O‘Handley, John Wiley & Sons Inc (2000) (UB Signatur UIQ7006_d)
Nanoscale Materials in Chemistry, Kenneth J. Klabunde, John Wiley & Sons Inc (2001) (UB Signatur UOU1884_d)
Magnetism goes Nano, Stefan Blügel (Hrsg.), Jülich , 2005 ISBN: 3-89336-381-5 (UB Signatur UIQ7608+1_d)
Nano Science and Technology, Zikang Tang (Hrsg.), Taylor &Francis (2003), (UB Signatur UIQ7519_d)

Pre-Qualifications:
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