1. Modultitel und Modulnummer:

Modul 22: Nanostrukturphysik

2. Lehrveranstaltungen des Moduls:

  1. Seminar (2 SWS) Nanowissenschaften
  2. Vorlesung (2 SWS), Übung/Praktikum (1 SWS) Nanostrukturphysik I
  3. Vorlesung (2 SWS), Übung/Praktikum (1 SWS) Vertiefung Nanostrukturphysik
  4. Blockpraktikum (1SWS)

3. Modulverantwortliche(r):

Verantwortlich sind die Lehrenden, Professor(inn)en und Dozent(inn)en der Physik im Wechsel

4. Lehrinhalte:

Zu 1. Seminar Nanowissenschaften:

Die Studierenden sollen in diesem Seminar begleitend zur Festkörper- und Oberflächenphysik I unter Anleitung eine Thematik in Vorbereitung auf die Nanostrukturphysik erarbeiten und in Form eines Vortrages vorstellen. Die dafür in Frage kommenden Themen werden jeweils von dem/den Dozent/Dozenten ausgewählt.

Zu 2. Vorlesung Nanostrukturphysik I:

Diese Vorlesung behandelt die physikalischen Grundlagen der modernen Nanowissenschaften und Nanotechnologien. Diese umfassen die Herstellung, Charakterisierung, Struktur und physikalischen Eigenschaften von dünnen Schichten und Nanostrukturen. Aufgrund veränderter mechanischer, elektrischer, optischer, magnetischer, etc. Eigenschaften in Nanometerdimensionen eröffnen sich neue Anwendungsgebiete in unterschiedlichsten Industriesparten. Ein Verständnis dafür soll erarbeitet werden. Übungen werden zur Vorlesungsthematik angeboten.

Zu 3. Vorlesung Vertiefung Nanostrukturphysik

Methoden zur strukturellen Charakterisierung von Nanostrukturen:

Die physikalischen Eigenschaften der Nanostrukturen werden maßgeblich durch Ihre Mikrostruktur bestimmt. Daher ist es unumgänglich Informationen über diese Mikrostruktur, wie z.B. die atomare Ordnung, Korngrößenverteilung, Schichtdickenfluktuationen, Grenzflächenrauhigkeiten, etc., zu erhalten. Die Vorlesung behandelt daher die zur Strukturanalyse einzusetzenden Methoden wie: Groß- und Kleinwinkelröntgenbeugung, die Raster-, die konventionelle, analytische und hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie und den Zoo der spektroskopischen Verfahren wie AES, EDX, SAM RBS, SIMS,XPS, UPS, IPE,XAS, XMCD, PEEM. Übungen werden zur Vorlesungsthematik angeboten.

Zu 4. Blockpraktikum

In dem einwöchigen Praktikum werden in einer Arbeitsgruppe der Experimentalphysik erste praktische Erfahrungen mit forschungsrelevanten Apparaturen durchgeführt.

5. Kompetenzen:

Ziel ist die Vermittlung eines breiten Überblicks über die moderne Nanowissenschaft und Nanotechnologie, in dem die physikalischen Aspekte im Vordergrund stehen. In Veranstaltung 3 werden methodische Teilaspekte der Nanowissenschaften vertieft dargestellt und vermittelt.

6. Anzahl Einzelleistungen:

Eine benotete modulbezogene (22.2 und 22.3) und eine unbenotete Einzelleistung (22.1).

7. Erbringungsformen:

Seminarvortrag(22.1), Klausur oder mündliche Prüfung (22.2 und 22.3)

8. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:

Bestehen der Einzelleistungen, regelmäßige aktive Teilnahme: begleitend zur Vorlesung muss eine Nacharbeitung anhand von Physik-Lehrbüchern erfolgen. Zu der Übung müssen Aufgaben bearbeitet und in den Übungen vorgerechnet werden, die Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben. Die Klausur / mündliche Prüfung bezieht sich auf die beiden Vorlesungen und die Übungs/Praktikaaufgaben.

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte:

Struktur des Lehrangebots

Semester

Aufwand

(Stunden)

Aufwand Einzelleistungen

(LP)

LP

Kontakt-stunden

Selbst-studium

benotet

unbenotet

Seminar Nanowissenschaften (22.1)

4

30

30

1

3

Vorlesung Nanostrukturphysik I (22.2)

5

30

30

2

Übung/Praktikum zur Vorlesung Nanostrukturphysik I (22.2)

5

15

15

1

Vorlesung Vertiefung Nanostrukturphysik (22.3)

5

30

30

2

Übung/Praktikum zur Vorlesung Vertiefung Nanostrukturphysik (22.3)

5

15

15

1

Blockpraktikum (22.4)

5

15

15

1

Modulbezogene Einzelleistung

5

4

4

Gesamt

14

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse:

22.1: Module 3 und 5

22.2, 22.3, 22.4: Modul: 15

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls:

Pflichtmodul des vertiefenden Studiums im Bachelorstudiengang Vertiefung Nanowissenschaften (FsB 5.3.3)

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus:

Jährlich, Seminar im Sommersemester, Vorlesungen/Übungen im Wintersemester; Blockpraktikum nach Absprache mit den Dozenten in jedem Semester