SNY har ordet

Denna kurs är fokuserad på fysiken bakom halvledare, inte tillämpningar. Man studerar fysiken som möjliggör den revolutionsliknande utveckling som fortfarande pågår. Med den förvärvade kunskapen kan man förstå dagens utmaningar relaterade till nya tillämpningar och nya halvledarmaterial, och få en inblick i framtidens fascinerande teknologier baserade på halvledare.Det är en omfattande kurs som går igenom väldigt mycket, men som har upplevts som intressant och väldigt relevant. Kursen ges på engelska.

Kursutvärderingar

Logga in för att läsa kursutväderingar

Innehåll

Ytfaser, ytenergi och ytspänning, ytöverskott. Egenskaper hos fria vätskeytor, kapillaritet, Laplace och Kelvins ekvationer. Vätning, kontaktvinklar, Youngs ekvation. Ytladdning, elektriskt dubbellager, Zeta-potential. Amfifila molekylers aggregering och fasbeteende, lipidsystem. Adsorption till vätskeytor, Gibbs isoterm. Krafter och interaktioner mellan ytor och molekylära system. Kolloider och kolloidal stabilitet. Molekylära filmers struktur och egenskaper, preparationsmetoder, termodynamiskt-kinetiskt kontrollerade processer, ytmodifiering, självorganiserande ytskikt.
Hårda material och ytor, struktur hos ytor, ytkemisk bindning, fysisorption, kemisorption. Adsorption, adsorptionskinetik och isotermer, reaktioner på ytor.
Metoder för analys av ytor, gränsskikt och kolloidala system.

Mål

Kursen avser att ge grundläggande kunskap om ytors uppbyggnad, struktur och fysikalisk-kemiska egenskaper, samt kunskaper om fasta ytors gränsskikt mot organiska material och vätskor. Kursen täcker ytor av hårda material (kristallina, amorfa), mjuka ytor (polymera material och molekylära filmer), fria vätskeytor och deras gränsskikt, samt kolloidala system. Kursen introducerar även analytiska metoder för studier av ytor, gränsskikt, tunna filmer och kolloider. Efter kursen skall studenten kunna:

• Förstå och beskriva egenskaper hos fria vätskeytor, såsom ytspänning, kapillaritet, vätning och spridning.
• Förstå och beskriva elektriska ytfenomen som ytladdning, ytpotential, elektriskt dubbelskikt, samt grundläggande elektrokemiska begrepp.
• Förstå och beskriva amfifila molekylers fasuppförande och aggregering i lösning och på ytor.
• Redogöra för intermolekylära krafter och ytkrafter.
• Redogöra för de vanligaste kristallstrukerna hos fasta material samt förstå uppkomsten av ytor med olika geometriska arrangemang och packningstäthet.
• Redogöra för mekanismer som styr adsorption samt bildandet av överlagerstrukturer på kristallina ytor, samt kunna klassificera sådana övelagerstrukturer.
• Redogöra för utseende och egenskaper hos vanligt förekommande adsorptionsisotermer, samt tillämpa dessa isotermer.
• Redogöra för uppbyggnad och principer hos vanliga metoder och instrument för analys av ytor och tunna filmer, samt redogöra för och tolka den information som kan erhållas med sådana instrument.
• Redogöra för olika metoder för ytmodifiering och tillverkning av tunna organiska skikt på ytor, särskilt självorganiserande monolager.
• Redogöra för grundläggande egenskaper hos kolloidala system, samt metoder för studier av dessa.

 

Examinationsmoment

LAB1 - 1,5 HP
Laborationskurs (U, G)
TEN2 - 4,5 HP
Skriftlig tentamen (U, 3, 4, 5)

Organisation

Undervisningen ges i form av föreläsningar, lektioner och laborationer.

Litteratur

Böcker

• Attard, Gary, Barnes, Colin, (1998) Surfaces Oxford : Oxford University Press, 1998
  ISBN: 0198556861, 9780198556862
• Barnes, Geoffrey, Gentle, Ian, (2011) Interfacial science : an introduction 2nd ed. Oxford : Oxford University Press, c2011
  ISBN: 9780199571185, 019957118x

Övrigt

• Kurslitteratur

  Litteraturen utgörs av nedanstående två böcker, samt extra material om elektrokemi och cyklisk voltammetri som finns på kurshemsidan under "Laborationer".

  • G.T. Barnes & I.R. Gentle, Interfacial science: An introduction, 2nd ed., Oxford University Press 2011, ISBN 9780199571185.
  • G. Attard & C. Barnes, Surfaces, Oxford University Press 1998, ISBN 9780198556862.
     

  Övrig litteratur

  Jag känner inte till någon bok som ensam täcker hela kursinnehållet, men den här kommer nära, och kan vara bra bredvidläsning:

  • H.-J. Butt, K. Graf, M. Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, 3 uppl., Wiley-VCH 2013, ISBN 9783527412167.

  Annan litteratur för fördjupning:

  • J.C. Berg, An Introduction to Interfaces and Colloids, World Scientific 2009, ISBN 9789814299824 (tyngdpunkt på yt- och kolloidkemi, vätskeytor).
  • J.N. Israelachvili, Intermolecular and surface forces, 3 uppl., Academic Press, 2011, ISBN 9780123751829 (standardverk om intermolekylär växelverkan och krafter mellan ytor).
  • A.W. Adamson and A.P. Gast, Physical chemistry of surfaces, 6 uppl., Wiley 1997, ISBN 0471148733 ('klassisk' bok inom ämnet, med både grunder och tillämpningar).
  • H.Y. Erbil, Surface Chemistry of Solid and Liquid Interfaces, John Wiley & Sons 2006, ISBN 9781405119689 (viss tyngpunkt på termodynamiska aspekter).

Relaterade profiler

Medicintekniska material MAT - IFM

Rekommenderade förkunskaper

Grundläggande kunskaper i flervariabelanalys, matematisk statistik, klassisk fysik, allmän kemi, fysikalisk kemi och kvantmekanik.

Flervariabelanalys TATA43 - 8,0 HP - VT2 block 2

Grundläggande kemi TFKE59 - 6,0 HP - HT1 block 2

Modern fysik I TFYA73 - 4,0 HP - VT1 block 3 | VT2 block 2

Modern fysik II TFYA74 - 4,0 HP - VT2 block 1

Statistisk teori, grk TAMS24 - 4,0 HP - HT1 block 4

Påbyggnadskurser

Biosensorteknik TFTB34 - 6,0 HP - VT1 block 2

Mikrosystem och nanobiologi TFTB33 - 6,0 HP - HT1 block 3

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.