Nanotudomány

A tantárgy angol neve: Nanoscience

Adatlap utolsó módosítása: 2014. április 8.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak 

MSc képzés 

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIETM114 2 4/0/0/f 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Bonyár Attila,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Bonyár Attila

adjunktus

Elektronikai Technológia Tsz

Dr. Sántha Hunor

egyetemi docens

Elektronikai Technológia Tsz

Reichardt András

tanársegéd

Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tsz

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Kvantumfizika
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIETMA07", "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIETMA07", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

 

7. A tantárgy célkitűzése A nanotechnológia elméleti megalapozása. A 0,2…100 nm-es tartományba tartozó rendszerek vizsgálata. Jelenségek szerves és szervetlen rendszerekben, amelyek rendszerek néhány száztól néhány millió atomból állhatnak. A tantárgy elméletileg megalapoz egy nanotechnológia jellegű tárgyat.
8. A tantárgy részletes tematikája

1.      A nanotudomány által használt fogalmak definiálása

1.1.   A nano mint mérettartomány

1.2.   Kvantumjelenségek, ezek fizikai háttere

1.2.1.     Diffúzió nanoméretekben

1.2.2.     Szórási jelenségek

1.2.3.     Transzportfolyamatok (hő, elektromos)

1.3.   Újdonságok a nanovilágban: miért nem „kicsi mikro” a nano?

1.4.   Bottom-up, top-down technikák

1.5.   Self-assembly

2.      A szén allotrop módosulatai (gyémánt, grafit, fullerének, nanocsövek)

2.1.   Kristálytani leírás

2.2.   Szilárdtestfizikai jellemzők

2.3.   Makroszkopikus fizikai jellemzők (mechanikai, elektromos, egyéb), ezek mikroszkopikus értelmezése

2.4.   Alkalmazási területei a nanotechnológiában

2.4.1.     Elektronikai (passzív és aktív) építőelemek

2.4.2.     Szén alapú kompozitok, ezek mechanikai tulajdonságai

2.4.3.     Grafén alapú felületi elektronika víziója

2.4.4.     Nanocsövek alkalmazása a szenzorikában

3.      Egy-, két- és háromdimenziós nanoobjektumok

3.1.   Nanostruktúrák osztályozása anyaguk alapján, az egyes csoportok fő „nano” jellegzetességei

3.1.1.     Elemi félvezetők

3.1.2.     Vegyületfélvezetők

3.1.3.     Oxidok

4.      Elektromos és fotonikai alkalmazások.

4.1.   Az eszközök működésének fizikai alapjai (LED, lézer, tranzisztorok, logikai kapuk)

4.2.   Többrétegű nanoszerkezetek, mágneses anyagok

4.3.   Szerves és szervetlen nanorendszerek együttműködése

4.4.   Fénykeltés nanoobjektumokkal

4.5.   Mechanikai érzékelők, bioszenzorok

5.      Különleges anyagi rendszerek

5.1.   A SiO2-protein rendszer

5.2.   A DNS mint nano-építőelem

5.3.   Biomolekulák

6.      Vizsgálati módszerek

6.1.   Mikroszkópia: pásztázószondás, pásztázó és transzmissziós elektronmikroszkópia (röviden)

6.2.   Spektroszkópiai módszerek

6.3.   Optikai közeltér-mikroszkóp

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadások, nagyműszeres analitika és atomerő mikroszkópiai berendezésekkel bemutók.

10. Követelmények A szorgalmi időszakban: az előadások látogatása a TVSZ szerint. Két darab nagyzárthelyi a 7. és a 13. héten. Legalább elégséges zárthelyi átlag az aláírás feltétele.
11. Pótlási lehetőségek Pótzárhelyi lehetőség egy alkalommal, az utolsó előadási héten, órarenden kívül
12. Konzultációs lehetőségek Az előadást követő két órában
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Mojzes I. Molnár L.M.: Nanotechnológia. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2007.

Bhushan, Bharat: Handbook of Nanotechnology (Spinger)

http://www.nanotechnology.hu/

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra56
Félévközi készülés órákra30
Felkészülés zárthelyire44
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:

 

Beosztás:

 

Tanszék, Int.:

 

Dr. Mojzes Imre

 

Egyetemi tanár

 

Elektronikai Technológia Tanszék