Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 2 │ Übung: 2 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer: ZKF 90221
Lehrform:

Seminar

Sprache: Deutsch
Turnus: WS
ECTS: 6
Prüfungsleistung

50% Klausur bzw. mündliche Prüfung, 50% Praktikumsprotokolle

Klausur
Mündliche Prüfung
Protokolle
zugeordnete Studiengänge
zugeordnete Personen
zugeordnete Module
Informationen
Beschreibung:

Für die funktionalen Eigenschaften werden insbesondere elektrische Größen erlernt. Werkstoffklassen sind elektrische Leiter, Halbleiter, Isolatoren, Ionenleiter, Dielektrika und Ferroelektrika. Kopplungsgrößen zwischen mechanischen und elektrischen Größen, Elektrostriktion und Piezoelektrizität werden an prominenten Vertretern ihrer Klasse erarbeitet. Magnetische Größen werden eingeführt und ferromagnetische Eigenschaften erarbeitet. Einfache Photoprozesse werden eingeführt. Alle wesentlichen Werkstoffeigenschaften werden im Experiment nachvollzogen und verfestigen sich somit im Verständnis und im Gedächtnis.

Lernziele:

Die funktionalen Eigenschaften von Werkstoffen werden vom Studenten erlernt. Elektrische, thermische und magnetische Eigenschaften sind bekannt und können auf ihre mikrostrukturellen Ursachen zurückgeführt werden. Ein Werkstoffverständnis wird auf thermodynamischen Grundprinzipien und einfachsten quantenmechanischen Grundlagen aufgebaut. Transportvorgänge werden vom Studenten verstanden ebenso wie nichtlineares und hysteretisches Werkstoffverhalten. Die Bedeutung von anisotropen Werkstoff-eigenschaften und ihrer einfachen tensoriellen Beschreibung sind klar geworden. Praktischer Umgang mit Messmethoden und funktionaler Werkstoffcharakterisierung wird erlernt.

Literatur:
  • Schaumburg, H., Werkstoffe, Teubner, Stuttgart, 1990
  • Fasching, G., Werkstoffe der Elektrotechnik, Springer, Wien, 1994
  • Moulson, A.J., Herbert, J.M., Electroceramics, Wiley, Chichester, 2003
  • Spickermann, D., Werkstoffe der Elektrotechnik und Elektronik, J. Schlembach Fachverlag, Weil der Stadt, 2002
  • S.O. Kasap, Principles of Electrical Engineering Materials and Devices, Mc-Graw Hill, Boston, 2000 (sehr zu empfehlen)
  • R.E. Hummel, R.E., Electronic Properties of Materials, Springer, New York, 2001
  • Maier, J., Festkörper – Fehler und Funktion, Teubner, Stuttgart 2000
  • Jiles, D., Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman&Hall, London 1998
  • Waser, R., Nanoelectronics and Information Technology, Wiley-VCH, Weinheim, 2005
  • Nye, J.F., Physical Properties of Crystals, Oxford Sci. Publications, Clarendon Press, 1985
  • Newnham R.E., Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure, Oxford University Press, 2005
  • Xu, Yuhuan, Ferroelectric Materials and Their Applications, Elsevier, 1991
  • Lines, M.E., Glass, A.M., Principles and Applications of Ferroelectrics and related Materials, Clarendon Press, Oxford, 1977
Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

This lecture comprises the fundamentals of functional materials for applications in civil engineering. As high end materials are nowadays included in many technical equipment around civil engineering edifices, emphasis is on materials that a currently much in use. The prime field are solar cell materials including their semiconductor properties and their reliability. Aspects of lifetime and aging are included. Depending on the number of participants, a short introduction into the main fields and problems of semiconductor physics are given. Then the students themselves write a seminar thesis on a particular topic within the range of topics available in the lecture. At the end of the term, the students will present their results (in literature survey) in an oral presentation in order that all participants get a glimpse of the different aspects of functional materials in and around civil engineering.

Learning Targets:

Learn the basic functional properties of materials, learn to collect literature and assemble it to a short thesis/ literature review. Present their topic to the other participants in the course.

Literature:
  • Schaumburg, H., Werkstoffe, Teubner, Stuttgart, 1990
  • Fasching, G., Werkstoffe der Elektrotechnik, Springer, Wien, 1994
  • Moulson, A.J., Herbert, J.M., Electroceramics, Wiley, Chichester, 2003
  • Spickermann, D., Werkstoffe der Elektrotechnik und Elektronik, J. Schlembach Fachverlag, Weil der Stadt, 2002
  • S.O. Kasap, Principles of Electrical Engineering Materials and Devices, Mc-Graw Hill, Boston, 2000 (sehr zu empfehlen)
  • R.E. Hummel, R.E., Electronic Properties of Materials, Springer, New York, 2001
  • Maier, J., Festkörper – Fehler und Funktion, Teubner, Stuttgart 2000
  • Jiles, D., Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman&Hall, London 1998
  • Waser, R., Nanoelectronics and Information Technology, Wiley-VCH, Weinheim, 2005
  • Nye, J.F., Physical Properties of Crystals, Oxford Sci. Publications, Clarendon Press, 1985
  • Newnham R.E., Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure, Oxford University Press, 2005
  • Xu, Yuhuan, Ferroelectric Materials and Their Applications, Elsevier, 1991
  • Lines, M.E., Glass, A.M., Principles and Applications of Ferroelectrics and related Materials, Clarendon Press, Oxford, 1977
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