Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Advanced methods of surface investigation
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
CIM-2-113-FM-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Functional Materials
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Nocuń Marek (nocun@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 Określenie znaczenia powierzchni dla właściwości materiałów IM2A_W03, IM2A_W02, IM2A_W08 Kolokwium
M_W002 Znajomość podstawowych właściwości powierzchni materiałów IM2A_W03, IM2A_W02, IM2A_W08, IM2A_W15 Kolokwium
M_W003 Opisanie powierzchni z użyciem formalizmu strukturalnego IM2A_W03, IM2A_W02, IM2A_W01, IM2A_W15 Kolokwium
M_W004 Opisanie powierzchni z użyciem formalizmu termodynamicznego IM2A_W03, IM2A_W02, IM2A_W01, IM2A_W15 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Umiejętność opisu powierzchni oraz metod badania powierzchni IM2A_U06, IM2A_U02, IM2A_U17, IM2A_U01 Kolokwium
M_U002 Wykorzystanie wiedzy z zakresu fizykochemii do opisu metod badania powierzchni IM2A_U06, IM2A_U02, IM2A_U17, IM2A_U01 Kolokwium
M_U003 Umiejętność wyselekcjonowania metody badania powierzchni do rozwiązywania konkretnych problemów badawczych i technologicznych IM2A_U06, IM2A_U02, IM2A_U17, IM2A_U01 Kolokwium
M_U004 Umiejętność scharakteryzowania urządzeń do badania powierzchni: ogólnego i głównych części IM2A_U06, IM2A_U02, IM2A_U17, IM2A_U01 Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Poznanie zasad empirycznego badania IM2A_K03, IM2A_K08, IM2A_K07, IM2A_K06 Aktywność na zajęciach
M_K002 Umiejętność pracy w zespole IM2A_K03, IM2A_K08, IM2A_K02, IM2A_K06 Aktywność na zajęciach
M_K003 Uzyskanie kompetencji językowych w zakresie specjalistycznym IM2A_K03, IM2A_K08, IM2A_K07, IM2A_K06 Aktywność na zajęciach
M_K004 Umiejętność klasyfikowania problemów badawczych IM2A_K03, IM2A_K08, IM2A_K07, IM2A_K06 Aktywność na zajęciach
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 Określenie znaczenia powierzchni dla właściwości materiałów + - - - - - - - - - -
M_W002 Znajomość podstawowych właściwości powierzchni materiałów + - - - - - - - - - -
M_W003 Opisanie powierzchni z użyciem formalizmu strukturalnego + - - - - - - - - - -
M_W004 Opisanie powierzchni z użyciem formalizmu termodynamicznego + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umiejętność opisu powierzchni oraz metod badania powierzchni + - - - - - - - - - -
M_U002 Wykorzystanie wiedzy z zakresu fizykochemii do opisu metod badania powierzchni + - - - - - - - - - -
M_U003 Umiejętność wyselekcjonowania metody badania powierzchni do rozwiązywania konkretnych problemów badawczych i technologicznych + - - - - - - - - - -
M_U004 Umiejętność scharakteryzowania urządzeń do badania powierzchni: ogólnego i głównych części + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Poznanie zasad empirycznego badania + - - - - - - - - - -
M_K002 Umiejętność pracy w zespole + - - - - - - - - - -
M_K003 Uzyskanie kompetencji językowych w zakresie specjalistycznym + - - - - - - - - - -
M_K004 Umiejętność klasyfikowania problemów badawczych + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. I. Ideal and real surfaces

    1. General description
    2. Thermodynamics of surfaces
    3. The structure of surfaces
    4. Molecular and mechanical description of surfaces
    5. Surface dynamics
    6. Electrical properties of surfaces

  2. II. Methods of surface investigation

    7. Concept of selvedge
    8. General description of the concept and approach
    9. Interaction of the particles/radiation with matter: application to surface investigation
    10. Parameters of surface methods
    11. Electron spectroscopies: XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), AES (Auger Electron Spectroscopy, SAM (Scanning Electron Microscopy)
    12. Scattered Ion Mass Spectrometry of light ions: RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), ISS (Ion Scattered Spectrometry)
    13. Ion-Beam Mass Spectrometry – emitted ions: SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), SNMS (Sputtered Neutrals Mass Spectrometry)
    14. Scanning Probe Microscopy (SPM): STM (Scanning Tunnelling Microscopy), AFM (Atomic Force Microscopy), other
    15. Auxiliary methods:
    (1) SEM (Scanning Electron Microscopy)
    (2) TEM (Transmission Electron Microscopy)
    (3) Sample preparation methods to electron microscopy studies (FIB, ion-beam thinning, …)

  3. III. Selection of the experimental methods

    1. Rules
    2. Examples

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 60 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Kolokwium końcowe (50%), Prezentacja (50%)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

1. Znajomość języka angielskiego w stopniu pozwalającym na udział w zajęciach
2. Wiedza w zakresie kursu fizyki i chemii, w tym: krystalochemii i termodynamiki na poziomie studiów inżynierskich

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

G. Friedbacher, H. Bubert (Ed.), Surface and Thin Films Analysis, Wiley-VCH Verlag GmbH KGaA,Weinheim, 2011
S. Myhra, J.C. Rivere, Characterization of Nanostructures, CRC Press, Taylor & Francis Group, Bova Raton, 2012
D.J. O’Connor, B.A. Sexton, R.St.C. Smart, Surface Analysis Methods in Materials Science, Springer, Berlin-Heidelberg, 2nd Ed., 2003
Y. Leng, Materials Characterization, Wiley & Sons (Asia), Singapore, 2008
K.W. Kolasinski, Surface Science, 2nd Edition, Wiley & Sons, 2008
G.A. Somorjai, Introduction to Surface Chemistry and Catalysis, Wiley & Sons, 1994
A.W. Adamson, A.P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces 6th Edition, Wiley & Sons, 1997

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. J. Jedliński, J.L. Grosseau Poussard, G. Smoła, G. Bonnet, M. Nocuń, K. Kowalski, and J. Dąbek, “The effect of alloyed and/or implanted yttrium on the mechanism of the scale development on β-NiAl at 1100oC”, Materials at High Temperatures, 29 (2), 59-69 (2012)
2. J. Jedlinski, J.L. Grosseau-Poussard, M. Nocuń, G. Smoła, K. Kowalski, J. Dąbek, A. Rakowska, G. Bonnet
“The Early Stages of the Scale Growth on FeCrAl(RE)-Type Alumina Formers”
Materials Science Forum, 696, 70-75 (2011)
3. J. Jedliński, J.L. Grosseau-Poussard
„Zastosowanie spektroskopii fotoluminescencyjnej w badaniu zgorzelin tlenkowych narastających na materiałach z grupy alumina formers”
Ochrona przed korozją, 54 (2011) 308-310
4. H.J. Choi, J. Jedlinski, B. Yao, Y.H. Sohn
“Transmission electron microscopy observations on the phase composition and microstructure of the oxidation scale grown on as-polished and yttrium-implanted β-NiAl”
Surface & Coatings Technology, 205 (2010) 1206–1210
5. J. Jedlinski
“Application of 18O2 Exposure–Based Approach to Study the Failure Mechanisms of Oxide Scales on Alumina Formers”
Materials Science Forum, 513 (2006) 149-164
6. J. Jedliński, A. Bernasik, K. Kowalski and M. Nocun
“On the Application of SIMS to Study the Oxidation Behaviour of Alumina Formers”
Materials at High Temperatures, 22 (2005) 505-520
7. J. Jedliński
“Local and Microstructure-related Effects Affecting the High Temperature Oxidation of Alumina Formers: A Brief Survey”
Materials at High Temperatures, 22 (2005) 485-496
8. M. Nocuń, J. Jedliński, E. Leja
“Spectroscopic studies of hybrid glasses based on TEOS-cyclosiloxane systems”
Proc. XXth International Congress on Glass, Kyoto, 27.09-1.10.2004, Paper : P-11-031
9. J. Jedliński, M. Konopka, M. Goebel, A. Glazkov, A. Bernasik, M. Nocun, J. Camra, G. Borchardt
“The Use of XPS and SIMS in Studying the Early Oxidation Stages of FeCrAl-Based High Temperature Alloys”
Proc. 7th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis, ECASIA’97, Göteborg, 1997, Ed. I. Olefjord, L. Nyborg, D. Briggs, J. Wiley & Sons, Chichester, 1997, p. 259 – 262
10. K. Kowalski, A. Bernasik, A. Sadowski, J. Janowski, M. Radecka, J. Jedliński
“SIMS Investigation of Titanium Diffusion in Yttria Stabilised Zirconia”
Proc. 7th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis, ECASIA’97, Göteborg, 1997, Ed. I. Olefjord, L. Nyborg, D. Briggs, J. Wiley & Sons, Chichester, 1997, p. 259 – 262
11. A. Bernasik, K. Kowalski, A. Sadowski, J. Janowski, J. Jedliński
“XPS Study of the Surface Segregation in Yttria Stabilised Zirconia”
Proc. 7th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis, ECASIA’97, Göteborg, 1997, Ed. I. Olefjord, L. Nyborg, D. Briggs, J. Wiley & Sons, Chichester, 1997, p. 255 – 258
12. J. Jedliński, A. Glazkov, M. Konopka, G. Borchardt, E. Tscherkasova, M. Bronfin, M. Nocun
“An XPS/SEM/EDX study of the early oxidation stages of Fe19Cr5Al (Y) alumina-forming alloys at 1173 K"
Applied Surface Science, 103, 205 – 216 (1996)

Informacje dodatkowe:

Brak