Uvod u nanoznanost

Opis predmeta

Upoznavanje sa osnovnim nanostrukturama, kvantnim točkama, kvantnim jamama i kvantnim žicama, njihovim svojstvima i mogućim primjenama. Osnovno o tehnikama koje se koriste za njihovu proizvodnju, manipulaciju i karakterizaciju. Primjeri nanomaterijala, osnovno o ugljikovim nanocjevčicama, fulerenima, grafenu, te o pametnim materijalima temeljenim na nanostrukturama, kao i mogućnostima njihove primjene u naprednim uređajima nove generacije. Primjeri i primjena nanoznanosti i nanotehnologije u različitim granama znanosti od elektronike, računarstva do biologije i medicine.

Ishodi učenja

  1. Definirati i razumjeti osnovne pojmove, fenomene i ideje na kojima se temelji nanoznanost i nanotehnologija.
  2. Objasniti i razumjeti temelje kvantnomehaničkih sustava.
  3. Objasniti i razumjeti nova svojstva i ponašanje materijala na nanoskali.
  4. Objasniti i razumjeti kako promjene svojstava s veličinom materije dozvoljava stvaranje materijala željenih svojstava.
  5. Objasniti i razumjeti tehnike koje se koriste za proizvodnju nanostruktura, manipulaciju i njihovu karakterizaciju.
  6. Objasniti i razumjeti širinu različitih implikacija nanotehnologije.
  7. Objasniti nove pametne materijale bazirane na nanostrukturama.
  8. Razviti razumijevanje uloge i mogućnosti primjene nanoznanosti i nanotehnologije u različitim granama znanosti od elektronike, računarstva do biologije i medicine.

Oblici nastave

Predavanja

Seminari i radionice

Tjedni plan nastave

  1. Kvantna mehanika u jednoj dimenziji. Slobodni elektron. Valne funkcije. Tuneliranje. Potencijalna jama
  2. Kvantna mehanika u jednoj dimenziji. Slobodni elektron. Valne funkcije. Tuneliranje. Potencijalna jama
  3. Kvantno-mehanički harmonički oscilator. Sfernosimetrični centralni potencijal. Kvantni brojevi
  4. Račun smetnje. Variacioni princip. Kvazi-klasična aproksimacija
  5. Spin elektrona. Atomi s više elektrona. Sustavi čestica. Vibracijska i rotacijska stanja
  6. Kvantizacija u nanostrukturama. Broj i gustoća stanja za nanostrukture
  7. Elektron u periodičnom potencijalu. Kvantne točke i superrešetka
  8. Međuispit
  9. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  10. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  11. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  12. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  13. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  14. (en) Nanostructured materials - basic nanostructures
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
Audiotehnologije i elektroakustika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Automatika i robotika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Elektroenergetika (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Elektroničko i računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Elektronika (profil)
Izborni predmeti profila (1. semestar)
Elektrostrojarstvo i automatizacija (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Komunikacijske i svemirske tehnologije (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Računalno inženjerstvo (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Računalno modeliranje u inženjerstvu (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Računarska znanost (profil)
Slobodni izborni predmeti (3. semestar) Slobodni zborni predmeti (1. semestar)
Znanost o mrežama (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)
Znanost o podacima (profil)
Slobodni izborni predmeti (1. semestar) (3. semestar)

Literatura

(.), Amretashis Sengupta • Chandan Kumar Sarkar Editors: Introduction to Nano Basics to Nanoscience and Nanotechnology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015,
(.), S. Kurajica, S. Lučić Blagojević: Uvod u nanotehnologiju, Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa, 2017.,
(.), L. Bistričić: Uvod u nanoznanost (materijali na webu),

Za studente

Izvedba

ID 223721
  Zimski semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja