Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
angol nyelvű adatlap
Nanotudomány
A tantárgy angol neve: Nanoscience
Adatlap utolsó módosítása: 2022. június 1.
Villamosmérnöki szak
MSc képzés
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Dr. Bonyár Attila
egyetemi docens
Elektronikai Technológia Tsz
Dr. Sántha Hunor
Reichardt András
tanársegéd
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tsz
Fizika, Elektronikai technológia és anyagtudomány
A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.
A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.
Az előadások tematikája heti bontásban:
1 Bevezetés. A nanotudomány által használt fogalmak definiálása. A nano mint mérettartomány. A fizikai tulajdonságok megváltozása a nano-méretskálán (újdonságok a nanovilágban). Az anyagok felépítése, bottom-up megközelítésben.
2 A geometriai skálázás hatásai. A top-down tervezés skálázási problémái. Makroszkopikus fizikai jellemzők (mechanikai, elektromos, egyéb), ezek mikroszkopikus értelmezése.
3 Szilárdtest fizikai alapok. Alapvető kvantummechanikai jelenségek, problémák és megoldásuk.
4 Transzportfolyamatok, Boltzmann Transzport Egyenlet. Diffúzió nanoméretekben. Félvezetők elmélete, a szilárdtest alapú eszközök modellezéséről. Quantum-dot alapú elektronika.
5 Egy-, két- és háromdimenziós nanoobjektumok. Nanostruktúrák osztályozása anyaguk alapján, az egyes csoportok fő „nano” jellegzetességei (fémek, elemi félvezetők, vegyület félvezetők, oxidok, stb.).
6 Nanoszerkezetek, nanoanyagok előállítási módszerei: gőzfázisú és szilárdfázisú eljárások.
7 Előállítási technológiák folytatás: folyadékfázisú módszerek, önszerveződő rendszerek (self-assembly). A nanolitográfia lehetőségei.
8 A szén allotrop módosulatai (gyémánt, grafit, fullerének, nanocsövek, grafén). Kristálytani leírás. Szilárdtestfizikai jellemzők. Előállítási technológiák.
9 A nanocsövek és grafén alkalmazási területei: Elektronikai (passzív és aktív) építőelemek. Szén alapú kompozitok, ezek mechanikai tulajdonságai. Grafén alapú elektronika (víziója), a grafén alkalmazása kijelzőkben. Nanocsövek alkalmazása a szenzorikában.
10 Különleges anyagi rendszerek. Biomolekulák. A DNS mint nano-építőelem. A fehérjék felépítése. Szerves és szervetlen nanorendszerek együttműködése. A bioszenzorika alapjai.
11 Nanoanyagok vizsgálati lehetőségei – áttekintés. A mikroszkópos eljárások alapjai, a felbontóképesség korlátai az egyes eljárásoknál.
12 A pásztázó és transzmissziós elektronmikroszkópia (SEM és TEM) alapjai. A pásztázó tűszondás mikroszkópia (SPM) alapjai. Atomerő mikroszkópia (AFM).
13 Haladó SPM eljárások. Erőtér mikroszkópiák (elektrosztatikus, mágneses, Kelvin, stb.). Mechanikai tulajdonságok mérése a nano-méretskálán. Optikai közeltér-mikroszkópia.
14 Spektroszkópiai módszerek (SEM-EDS, XRF, XPS, AES, Raman-spektroszkópia, SERS, FT-IR) alapjai, az egyes eljárások előnyei, hátrányai.
Előadás.
A szorgalmi időszakban 2 zárthelyi dolgozatot íratunk a 7., illetve a 14. hetekben. Az aláírás megszerzésének feltételen mindkét zárthelyi dolgozat elégséges szintű teljesítése.
A zárthelyi dolgozatok pótlására, a pótlási héten van lehetőség. Pót-pót ZH főszabály szerint nincs.
Igény szerint, az előadókkal előre egyeztetett időpontban, folyamatosan.
Tanszéki fejlesztésű e-learning anyagok, amelyek a teljes tananyagot lefedik.
Mojzes I. Molnár L.M.: Nanotechnológia. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2007.
Konczos Géza: Bevezetés a nanoszerkezetű anyagok világába
Bhushan, Bharat: Handbook of Nanotechnology (Spinger)
Bharat Bhushan: Handbook of Micro/Nano Tribology (CRC)
http://www.nanotechnology.hu/
