Fakulteta za podiplomski študij

Izbrana poglavja iz nanoznanosti

Predmet se izvaja v programu:
Podiplomski študijski program Fizika (tretja stopnja)

Cilji in kompetence

Predmet se bo osredotočal na nastajajoče ideje nanoznanosti, kjer so sistemi majhnih velikosti ključnega pomena pri določanju njihovih lastnosti in obnašanj. Glavni cilj je podati študentu delovno znanje o sodobni nanoznanosti.

Predmet se bo osredotočal na:

  • Vlogo površine na nanoznanost
  • Vlogo kvantne mehanike pri reduciranju velikosti materialov
  • Vlogo ukrivljenja pasov na površini in vmesne plasti nanostrukturnih materialov na njihovo fotokemično obnašanje.
  • Perspektiva znanosti o površinah na TiO2 fotokatalizo

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

/

Vsebina

    • Uvod v koncepte nanoznanosti, nanotehnologije in nanostrukturnih materialov
    • Pregled karakterizacije in priprave nanostrukturnih materialov
    • Material, struktura in nano-površina: Pomembnost površine; Inženiring materialov, Oblika in površina vzorca; Površina in volumen; Atomarna struktura; Primeri.
    • Kontinuum materialov: Osnove kvantne mehanike in trdnega stanja, Nič-, eno- in dvo-dimenzionalni materiali. Hierarhične strukture in efekt kvantne velikosti. Študij elektronske konfinacije na tankih plasteh z fotoemisijsko spektroskopijo.
    • Fizikalni aspekti nano-fotokatalize. Pregled efektov ukrivljenja pasov na fotokemijo: molekularna adsorpcija in desorpcija, prenos in rekombinacija fotogeneriranih nosilcev naboja, struktura površin in ukrivljenje pasov zaradi velikosti delcev, itd.
    • Perspektiva znanosti o površinah na TiO2 fotokatalizo

Predvideni študijski rezultati

Študent bo pridobil znanje s področja nanoznanosti. Prikazal bo podrobno znanje in razumevanje sodobnih konceptov in aplikacij na nano-nivoju; predhodno znanje fizike in kemije bo povezal s predstavljenimi temami, analiziral sodobne probleme v nanoznanosti, sorodne produkciji energije.

Temeljna literatura in viri

1. Edward L. Wolf, Nanophysics and nanotechnolgy, An introduction to Modern Concepts in Nanoscience, WILEY-VCH, 2nd edition, 2006.

2. Gabor L. Hornyak, Joydeep Dutta, Harry F. Tibbals, Anil K. Rao, Introduction to Nanoscience, CRC Press, 2008.

3. William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, Inc.,2012

4. K. Oura, V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M. Katayama, Surface Science an Introduction, Springer, 2003.

5. Zehn Zhang and John T. Yates, Band Bending in Semiconductors: Chemical and Physical Consequences at Surfaces and Interfaces, Chem. Rev. 112, 5520 (2012).

6. Michael A. Henderson, A surface science perspective on TiO2 photocatalysis, Surface Science Reports 66 (2011) 185–297

7. Akira Fujishima, Xintong Zhang, Donald A. Tryk, TiO2 photocatalysis and related surface phenomena, Surface Science Reports 63 (2008) 515

Načini ocenjevanja

Ustni izpit, seminarsko delo (60/40)

Reference nosilca

Izredna profesorica s področja materialov na Univerzi v Novi Gorici.

Bibliografija

Univerzitetna koda predmeta: 3FIi25

Letnik: 1

Predavatelj:

ECTS: 9

Obseg:

  • Predavanja: 40 ur
  • Seminar: 20 ur
  • Samostojno delo: 210 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: angleščina

Metode poučevanja in učenja:
• predavanja • individualni sestanki z namenom priprave seminarja na izbrano temo, navezujočo na nanoznanost