Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Nanotechnologies of Functional Ceramic Materials
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-125-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. nadzw. dr hab. inż. Bućko Mirosław (bucko@agh.edu.pl)
Module summary

Treść wykładów prezentuje aktualną wiedzę na temat nanotechnologii materiałowych ze szczególnym uwzględnienim technologii i wykorzystania nanoproszków w zakresie ich stosowania do wytwarzania materiałów funkcjonalnych. Omawiane są podstawowe właściwości materiałów funkcjonalnych zwłaszcza w kontekście zależności tych cech od mikrostruktury materiałów i możliwości wpływania na nią poprzez zastosowanie nanomateriałów i nanotechnologii.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii w szczególności technologii nanoproszków ceramicznych. IMT2A_K03 Examination,
Test
M_K002 Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne w zakresie wytwarzania i stosowania nanoproszków. IMT2A_K03 Examination,
Test
Skills: he can
M_U001 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. IMT2A_U05 Presentation
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Ma szczegółową wiedzę z zakresu metod syntezy nanomateriałów w szczególności nanoproszków. IMT2A_W03 Examination,
Test,
Presentation
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych w szczególności nanoproszków ceramicznych. IMT2A_W03 Examination,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii w szczególności technologii nanoproszków ceramicznych. + - - - - - - - - - -
M_K002 Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne w zakresie wytwarzania i stosowania nanoproszków. + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi opracować i przedstawić ustnie rezultaty badań, w języku polskim lub w języku angielskim, stosując techniki wizualizacji komputerowej. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma szczegółową wiedzę z zakresu metod syntezy nanomateriałów w szczególności nanoproszków. + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałowego produktów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych w szczególności nanoproszków ceramicznych. + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 56 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 h
Preparation for classes 12 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (15h):

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z aktualną wiedzą na temat możliwości zastosowania nanoproszków i nanomateriałów w technologiach tworzyw ceramicznych, które znajdują zastosowanie ze względu na specyficzne właściwości elektryczne, magnetyczne, optyczne lub biologiczne ze szczególnym uwzględnieniem wpływu nanoskali na te właściwości. Omawiane są technologie ceramicznych nanoproszków i nanomateriałów funkcjonalnych, specyfika zjawisk elektromagnetycznych związana z nanometrycznymi rozmiarami, sposoby wykorzystania tych właściwości oraz przykłady praktycznego zastosowania. Omawiane są również korelacje pomiędzy składem chemicznym, strukturą oraz postacią występowania materiałów a ich właściwościami funkcjonalnymi. Zakres tematyczny wykładów obejmuje:
1. Technologie nanoproszków i nanomateriałów ceramicznych – proszki materiałów przeznaczonych na tworzywa przeświecalne i przeźroczyste, nanoproszki magnetyczne, nanoproszki typu core-shell, nanoproszki hybrydowe, nanoproszki półprzewodników tlenkowych;
2. Nanomateriały i nanotechnologie dla ceramicznych materiałów optycznych – zjawiska związane z powstawaniem barwy w ciele stałym, pigmenty ceramiczne, fluorescencja i luminescencja w materiałach ceramicznych, mechanoluminescencja, polikrystaliczne materiały przeświecalne i przeźroczyste, lasery polikrystaliczne, fotonika i metamateriały, optyka nieliniowa, zjawiska optoelektryczne i optomagnetyczne, elementy optoelektroniczne oparte na nanomateriałach (fotoprzewodniki, fotorezystory, fotodiody, komórki fotowoltaiczne), plazmonika, sensory i aktuatory optoelektryczne i optomagnetyczne;
3. Nanomateriały i nanotechnologie dla materiałów elektroceramicznych – tlenkowe nanomateriały półprzewodnikowe, azotkowe nanomateriały półprzewodnikowe, nanomateriały ferroelektryczne i relaksorowe, nanokompozytowe przewodniki jonowe;
4. Nanomateriały i nanotechnologie dla materiałów elektromagnetycznych – nanoferromagnetyki, zjawiska galwanomagnetyczne w nanoskali, multiferroiki, fazy Aurivilliusa, kompozyty multiferroiczne, spintronika;
5. Nanoproszki do zastosowań biologicznych – nanocząstki magnetyczne w terapii i obrazowaniu, nanocząstki w terapii BNCT, nośniki leków,

Seminar classes (15h):

Tematyka zajęć seminaryjnych odpowiada wiedzy zawartej w wykładach. Zajęcia poszerzają i pogłębiają tą tematykę w oparciu o analizę wybranych, najnowszych publikacji naukowych i dyskusję nad nimi.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zaliczenie zajęć seminaryjnych będzie wynikało z oceny prezentacji studenckich oraz aktywności w trakcie zajęć. Warunkiem dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego jest pozytywna ocena z zajęć seminaryjnych.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

ocena końcowa = 0,25 x ocena z seminarium + 0,75 x kolokwium zaliczeniowe

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Zaległości powstałe na skutek nieobecności studentów powstałych z przyczyn obiektywnych zostaną wyrównane w trakcie zajęć konsultacyjnych.

Prerequisites and additional requirements:

brak

Recommended literature and teaching resources:

1. M. Jurczyk, J. Jakubowicz, Nanomateriały ceramiczne. Wydaw. Polit., Poznań, 2004;
2. K.J. Kurzydłowski, M. Lewandowska, M. Andrzejczuk, Nanomateriały inżynierskie: konstrukcyjne i funkcjonalne. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010;
3. M.W. Richert, Inżynieria nanomateriałów i struktur ultradrobnoziarnistych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2006;
4. M. Leonowicz, Nanokrystaliczne materiały magnetyczne, WNT, Warszawa 1998;
5. Deborah D. L. Chung, Functional materials : electrical, dielectric, electromagnetic, optical and magnetic applications, World Scientific Publishing Co., 2011.
6. Advances in Applied Ceramics: structural, functional and bioceramics, Institute of Materials, Minerals and Mining, London, 2005.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

https://bpp.agh.edu.pl/autor/bucko-miroslaw-02392

Additional information:

None