Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka powierzchni i cienkich warstw
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
JFT-2-053-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Techniczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Korecki Józef (korecki@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. Korecki Józef (korecki@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o technice próżni i technologiach próżniowych (w szczególności w obszarze ultra-wysokiej próżni). Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Kolokwium
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie metod fizycznych stosowanych do badania powierzchni cienkich warstw i nanostruktur. Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Zaliczenie laboratorium,
Kolokwium
M_W003 Student posiada wiedzę w zakresie podstawowych właściwości strukturalnych, elektronowych oraz magnetycznych układów niskowymiarowych. Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student umie zaprojektować proste urządzenie próżniowe oraz proces technologiczny prowadzący do uzyskania określonej nanostruktury. Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_U002 Student potrafi opisać podstawowe typy nanostruktur i metody ich otrzymywania Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji,
Kolokwium
M_U003 Student umie dla określonej struktury niskowymiarowej (powierzchni, cienkiej warstwy lub nanostruktury) zaproponować określoną metodykę pomiarową celowaną na właściwości strukturalne, elektronowe lub magnetyczne. Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Kompetencje społeczne
M_K001 Student angażuje się w merytoryczną dyskusję w grupie oraz z prowadzącym zajęcia Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student posiada wiedzę o technice próżni i technologiach próżniowych (w szczególności w obszarze ultra-wysokiej próżni). + - - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę w zakresie metod fizycznych stosowanych do badania powierzchni cienkich warstw i nanostruktur. + - - - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę w zakresie podstawowych właściwości strukturalnych, elektronowych oraz magnetycznych układów niskowymiarowych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie zaprojektować proste urządzenie próżniowe oraz proces technologiczny prowadzący do uzyskania określonej nanostruktury. + - - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi opisać podstawowe typy nanostruktur i metody ich otrzymywania - - - - - - - - - - -
M_U003 Student umie dla określonej struktury niskowymiarowej (powierzchni, cienkiej warstwy lub nanostruktury) zaproponować określoną metodykę pomiarową celowaną na właściwości strukturalne, elektronowe lub magnetyczne. + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student angażuje się w merytoryczną dyskusję w grupie oraz z prowadzącym zajęcia + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Termodynamika powierzchni, napięcie i energia powierzchniowa, równowagowy kształt kryształów – 2 godz.
2. Techniki i metody ultrawysokiej próżni (UHV), podstawy kinetyczne, metody otrzymywania i pomiaru UHV, technologie próżniowe – 4 godz.
3. Krystalografia w dwóch wymiarach, relaksacja i rekonstrukcja, powierzchniowo czułe metody dyfrakcyjne: dyfrakcja elektronów niskoenergetycznych (LEED) i odbiciowa dyfrakcja elektronów wysokoenergetycznych (RHEED) – 4 godz.
4. Spektroskopie elektronowe, analizatory i detektory elektronów, spektroskopie fotoelektronów w zakresie promieniowania X (XPS) i nadfioletu UPS, spektroskopia elektronów Auger’a, zastosowanie promieniowania synchrotronowego – 4 godz.
5. Mikroskopie ze skanującą sondą, skaningowa mikroskopia i spektroskopia tunelowa (STM), mikroskopia sił atomowych (AFM), mikroskopia siły magnetycznej (MFM) – 4 godz.
6. Procesy adsorpcji, adsorpcja fizyczna i chemiczna, izoterma Langmuira, reakcje powierzchniowe – 2 godz.
7. Epitaksjalny wzrost warstw i nanostruktur, podstawy eksperymentalne epitaksji wiązek molekularnych (MBE), wzrost w warunkach równowagi termodynamicznej, kapilarna teoria nukleacji i kinetyka wzrostu, struktura warstwy granicznej – 4 godz.
8. Struktura elektronowa i stany powierzchniowe, właściwości elektronowe w modelu „jellium” oraz w jedno- i trójwymiarowym modelu swobodnych i prawie swobodnych elektronów, struktura elektronowa powierzchni i nanostruktur półprzewodnikowych – 4 godz.
9. Niskowymiarowy magnetyzm, magnetyczna anizotropia powierzchniowa, metody eksperymentalne w badaniach nanostruktur magnetycznych, prostopadłe namagnesowanie w ultracienkich warstwach, pośrednie oddziaływanie wymienne w układach wielowarstwowych, gigantyczny magnetoopór i jego zastosowania – 4 godz.

Wykłady prowadzone są interaktywnie, a każdy temat ilustrowany jest przykładami i zadaniami rozwiązywanymi samodzielnie przez studentów i dyskutowanymi w trakcie wykładów i zajęć praktycznych

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 45 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z kolokwium zaliczeniowego uzyskana w drugim terminie wyliczana jest następujaco:
Z = 0.3*(pierwszy termin)+ 0.7*(drugi termin)
Ocena z kolokwium zaliczeniowego uzyskana w trzecim terminie wyliczana jest następujaco:
Z = 0.2*(pierwszy termin)0.3*(drugi termin)0.5*(trzeci termin)
Ocena końcowa jest równa ocenie z kolokwium zaliczeniowego.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw fizyki ciała stałego.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Oura K., Lifshits V.G., Saranin A.A., Zotov A.V., Katayama M., Surface Science: An Introduction,
Series: Advanced Texts in Physics, Springer 2003.
2. Lüth H., Surfaces and Interfaces of Solid Materials (Springer Study edition) Springer; 3rd ed.
1995.
3. Ohring M. Materials Science of Thin Films, Academic Press 2nd ed. 2002
4. http://www.chem.qmul.ac.uk/surfaces/scc/
5. http://www.phys.au.dk/~philip/q1_05/surflec/surflec.html
5. Notatki wykładów: http://korek.uci.agh.edu.pl/dydaktyka/fizykapowierzchni.htm
6. Skrypt do wykładów (w przygotowaniu)

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.