Detail předmětu
Nanotechnologie
FEKT-MPC-NANAk. rok: 2021/2022
Předmět se věnuje moderrní problematice Nanotechnologie - principům a aplikacím. Důraz je kladen na pochopení základních nanostruktur a různých typů interakce v blízkém poli (silová, optická, elektrická, magnetická, tepelná). Další část předmětu je věnována počítačové nanotechnologii, detekci a lokalizaci nanostruktur. Studenti aktivně připravují a prezentují témata z aplikačního potenciálu nanotechnologie (nanoelektronika, metamateriály, nanofotonika) v moderním světě.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- definovat a vysvětlit nové fyzikální ( elektrické, optické, magnetické) jevy v nanoměřítku
- popsat vybrané nanostruktury- fulereny, nanotrubičky, nanokompozity
- simulovat interakce v případě STM, AFM, SNOM
- provést detekci a lokalizaci nanostruktur
- diskutovat výhody a nevýhody nanomateriálů
- na zákkladě definovaných požadavků připravit prezentaci zvoleného tématu
- aktivně přednést a obhájit prezentaci v rámci ostatních aktivit
- připravit a prezentovat poster na zvolené téma
- vysvětlit podstatu vybraných nanofotonických součástek
- popsat metamateriály
Prerekvizity
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování mimo přednášek a cviččení zahrnují:
1. práci tříčlenných týmů na projektu - tj. kritická studie zvoleného odborného článku či nového tématu z oboru.
2. Veřejnou prezentaci projektu.
3. Tvorbu posteru
Způsob a kritéria hodnocení
0-15 bodů počítačové cvičení
0-10 bodů poster
0-20 bodů projekt
0-40 bodů zkouška
Osnovy výuky
2. Sručný přehled kvantové mechaniky
3. Struktura pevných látek
4. Mikroskopické techniky 1
5. Uhlík a nanotechnologie
6. Nanostruktury
7. Mikroskopické techniky 2
8. Spektroskopie
9. MEMS, NEMS
10. Fotonika
11. Plasmonika
12. Molekulární elektronika
13. Aplikace nanotechnologií
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
E.L. Wolf,: Nanophysics and nanotechnology, Wiley-VCH, ISBN:978-3-527-40651-4
Kurs je vystavěn na základě informací z Internetu, vědeckých článků a vybraných částí nově vycházejících knih v angličtině.
Nanotechnologie - elektronický text v e-learningu
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-AUD magisterský navazující
specializace AUDM-ZVUK , 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program MPC-BIO magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EAK magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EEN magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-EVM magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-KAM magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program MPC-MEL magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
- Program MPC-TIT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Sručný přehled kvantové mechaniky
3. Struktura pevných látek
4. Mikroskopické techniky 1
5. Uhlík a nanotechnologie
6. Nanostruktury
7. Mikroskopické techniky 2
8. Spektroskopie
9. MEMS, NEMS
10. Fotonika
11. Plasmonika
12. Molekulární elektronika
13. Aplikace nanotechnologií
Cvičení na počítači
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Demonstrace interakce v blízkém poli.
3. Simulace základních nanostruktur - kvantové tečky
4. Simulace nanoelektronických součástek a zařízení.
5. Rezonanční tunelová dioda
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Ellipsometie.
3. Spektrální reflektometrie.
4. Interferometrie.
5. Rastrovací mikroskopie s lokální sondou.
6. Elektronová mikroskopie.
7. Harmonický oscilátor.
8. Tunelová dioda.
Projekt
Vyučující / Lektor
Osnova
Elearning