Fakulteta za podiplomski študij

Napredni funkcionalni materiali

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

Cilji in kompetence

  • osvojitev kompleksnih konceptov s področja funkcijskih materialov;
  • osvojitev naprednih principov priprave funkcijskih materialov
  • pridobitev znanj o strukturi funkcionalnih materialov in njenem vplivu na lastnosti
  • pridobitev znanj o funkcionalnih materialih v različnih sodobnih napravah.

Kompetence: Študent bo sposoben uporabljati pridobljeno znanje pri študiju in raziskovalnem delu povezanem s konstrukcijo različnih elektronskih naprav oziroma pri razvoju novih funkcijskih materialov, znal bo uporabiti pridobljeno znanje za razlago ali analizo fizikalnih problemov povezanih z delovanjem in vlogo funkcijskih materialov.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

/

Vsebina

1. Kristalni defekti (defektne strukture termodinamika in vpliv na lastnosti)

2. Difuzija (Fickovi zakoni in difuzijski koeficient, difuzijski procesi, aplikacije)

3. Napredni materiali za pasivne elektronske komponente (kondenzatorji, induktorji, MW elementi…)

4. Polarni dielektriki (piezoelektriki, feroelektriki, relaksorji …)

5. Multifunkcionalni materiali (magnetoelektrični, termoelektrični, elektrokalorični, magnotostriktivni…

6. Funkcionalni tanki filmi (tehnike priprave, strukturne lastnosti, uporaba)

7. Polprevodniki in aktivne elektronske komponente

8. Optical materials

9. Izbrana poglavja iz funkcionalnih materialov (seminarji)

Predvideni študijski rezultati

Po opravljenem izpitu je študent seznanjen z delovanja naprednih funkcijskih materialov, njihovi strukturi in njenem vplivu na lastnosti. Študent je sposoben kritične analize pridobljenih podatkov ter uporabe primernih konceptov. Študent pridobi vpogled v sodobne funkcijske naprave, njihovo delovanje in vlogo materialov kot aktivih oziroma pasivnih komponent naprave.

Temeljna literatura in viri

Deborah D L Chung, Functional Materials: Electrical, Dielectric, Electromagnetic, Optical and Magnetic Applications, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd (2010)

Srikumar Banerjee, Functional Materials: Preparation, Processing and Applications, Elsevier Science (2011)

Načini ocenjevanja

ustni izpit, seminar 60/40

Reference nosilca

prof. dr. Matjaž Valant (M) je leta 1991 diplomiral s področja kemije na Univerzi v Ljubljani. Na institutu Jožef Stefan je izvajal doktorat in leta 1995 doktoriral s področja znanosti o materialih. Podoktorski študij je izvajal na Oddelku za materiale in inženirstvo na Univerzi v Pensilvaniji (ZDA). Do leta 2005 je bil zaposlen na Institut Jožef Štefan, kasneje pa na London South Bank University in Imperial College London (VB). Leta 2007 se je pridružil Univerzi v Novi Gorici, kjer je ustanovil Laboratorij za materiale in mikroskopistični center. Tam sedaj vodi skupino 18 raziskovalcev hkrati pa je tudi dekan na Fakulteti za znanosti o okolju. Je dobitnik več nagrad, med njimi Zoisovega priznanja (1998) in nagrade (2012). Trenutno je tudi gostojoči profesor na London South Bank University ter pridružen professor na Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China. Objavil je okoli 150 znanstvenih člankov, ki so bili citirani okoli 4000 (H-indeks = 34) ter 11 patentov tako mednarodnih kot slovenskih. Je redno vabljen na mednardne konference s svojega področja raziskav. V svoji karieri je koordiniral okoli 20 raziskovalnih ali razvojnih projektov v skupni vrednosti okoli 10 MEUR. To so bili nacionalni in mednarodni projekti, Evropski okvirni programi, NATO projekt in tudi industrijski pogodbeni projekti. Trenutna področja njegovega raziskovalnega delovanja vključujejo vodikove tehnologije (trajnostna proizvodnja vodika, izkoriščanje vodika za ekološke in tehnološke namene), študij površin materialov (katalizatorji, materiali za elektroniko) ter materili za energetiko (shranjevanje energije).

1. VALANT, Matjaž, ARČON, Iztok, MIKULSKA, Iuliia, LISJAK, Darja. Cation order-disorder transition in Fe-doped 6H-BaTiO[sub]3 for dilute room-temperature ferromagnetism. Chemistry of materials, ISSN 0897-4756. [Print ed.], 2013, vol. 25, no. 17, str. 3544-3550, doi: 10.1021/cm402353t. [COBISS.SI-ID 26970151]

IF = 8.535

2. VALANT, Matjaž, KOLODIAZHNYI, Taras, ARČON, Iztok, AGUESSE, Frederic, AXELSSON, Anna-Karin, ALFORD, Neil McN. The origin of magnetism in Mn-doped SrTiO [sub] 3. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, maj 2012, vol. 22, no. 10, str. 2114-2122. [COBISS.SI-ID 2265083]

IF = 8.486

3. VALANT, Matjaž. Electrocaloric materials for future solid-state refrigeration technologies. Progress in Materials Science, ISSN 0079-6425. [Print ed.], 2012, vol. 57, no. 6, str. 980-1009. [COBISS.SI-ID 2210043]

IF = 23.194

4. VALANT, Matjaž, AXELSSON, Anna-Karin, AGUESSE, Frederic, ALFORD, Neil McN. Molecular auxetic behavior of epitaxial co-ferrite spinel thin film. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, 2010, vol. 20, no. 4, str. 644-647. [COBISS.SI-ID 1382651]

IF = 8.486

5. VALANT, Matjaž, KOLODIAZHNYI, Taras, AXELSSON, Anna-Karin, BABU, Gunda Santosh, ALFORD, Neil McN. Spin ordering in Mn-doped KTaO[sub]3. Chemistry of materials, ISSN 0897-4756. [Print ed.], 2010, vol. 22, no. 6, str. 1952-1954, doi: 10.1021/cm100017s. [COBISS.SI-ID 1422075]

IF = 6.397

Univerzitetna koda predmeta: 3MAi02

Letnik: 1

Predavatelj:

ECTS: 9

Obseg:

  • Predavanja: 30 ur
  • Seminar: 30 ur
  • Samostojno delo: 210 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: angleški, slovenski

Metode poučevanja in učenja:
predavanja, seminarji, individualno učenje