Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Functional materials
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-301-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
English
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. nadzw. dr hab. inż. Jedliński Jerzy (jedlinsk@agh.edu.pl)
Module summary

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 Student is aware of the responsibility for the tasks carried out independently and collectively, he/she is able to manage the team./ ma świadomość odpowiedzialności za realizowane samodzielnie i zespołowo zadania, potrafi kierować zespołem IMT2A_K02 Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork,
Completion of laboratory classes
M_K002 Student understands the importance of the impact of materials science on the development of modern technologies./ Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii IMT2A_K03 Activity during classes,
Presentation,
Participation in a discussion,
Completion of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 Student is able to use well-chosen methods and devices to measure the size of advanced materials./ Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar wielkości charakteryzujących zaawansowane materiały IMT2A_U04 Activity during classes,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student has detailed knowledge of the methods of synthesis of nanomaterials, biomaterials and functional materials./ Ma szczegółową wiedzę z zakresu metod syntezy nanomateriałów, biomateriałów i materiałów funkcjonalnych IMT2A_W03 Activity during classes,
Examination,
Presentation,
Participation in a discussion
M_W002 Has extensive knowledge in the field of computational methods and IT tools necessary to analyze the results of experiments and material design and process modeling./ Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do analizy wyników eksperymentów oraz projektowania materiałów i modelowania procesów. IMT2A_W02 Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W003 Student has in-depth knowledge of materials specific to his specialty, their properties, methods of obtaining, testing methods./ Ma pogłębioną wiedzę w zakresie materiałów właściwych dla swojej specjalności, ich właściwości, metod otrzymywania, metod badań IMT2A_W03 Examination,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
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
135 30 0 75 0 0 30 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 Student is aware of the responsibility for the tasks carried out independently and collectively, he/she is able to manage the team./ ma świadomość odpowiedzialności za realizowane samodzielnie i zespołowo zadania, potrafi kierować zespołem - - + - - - - - - - -
M_K002 Student understands the importance of the impact of materials science on the development of modern technologies./ Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej na rozwój nowoczesnych technologii + - + - - + - - - - -
Skills
M_U001 Student is able to use well-chosen methods and devices to measure the size of advanced materials./ Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi metodami i urządzeniami umożliwiającymi pomiar wielkości charakteryzujących zaawansowane materiały - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student has detailed knowledge of the methods of synthesis of nanomaterials, biomaterials and functional materials./ Ma szczegółową wiedzę z zakresu metod syntezy nanomateriałów, biomateriałów i materiałów funkcjonalnych + - + - - + - - - - -
M_W002 Has extensive knowledge in the field of computational methods and IT tools necessary to analyze the results of experiments and material design and process modeling./ Ma poszerzoną wiedzę w zakresie metod obliczeniowych i narzędzi informatycznych niezbędnych do analizy wyników eksperymentów oraz projektowania materiałów i modelowania procesów. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student has in-depth knowledge of materials specific to his specialty, their properties, methods of obtaining, testing methods./ Ma pogłębioną wiedzę w zakresie materiałów właściwych dla swojej specjalności, ich właściwości, metod otrzymywania, metod badań + - + - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 227 h
Module ECTS credits 8 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 135 h
Preparation for classes 25 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (30h):

General programme:
- Electronic, ionic and mixed electron-ion conductors
- Fuel cells
- Sensors
- Materials for waste heat recovery
- Materials for Li ion batteries
- Materials for solar energy harvesting
- Nanostructures and their properties
- Sintering of nanoceramics
- Biofuels and corrosion
- Materials for corrosion-resistant coatings
- Multiferroic and magnetoelectric materials and applications
- Materials for soldering and brazing
- Modeling in materials science and engineering, computer aided design

Laboratory classes (75h):

- Introduction, H&S issues
- Semiconductor sensors (methane sensor, ethanol sensor)
- Electrochemical sensors (O2, H2, CO2 and humidity sensors)
- PVD: magnetron sputtering
- SHS in the manufacturing of functional materials
- PA CVD
- Sol-gel deposition
- Characterization of deposited layers
- Measurements of electrical properties by dc methods
- Impedance spectroscopy I
- Impedance spectroscopy II
- Properties of ferroelectric materials
- Microgravimetry in corrosion studies
- Oxidation kinetics of metals

Seminar classes (30h):

- Materials for fuel cells
- Materials for optoelectronics
- Thermoelectric and pyroelectric materials
- Photovoltaic cells: properties of silicon, 1st and 2nd generation cells
- Semiconductors in heterogeneous catalysis
- Magnetocaloric materials
- Amorphous materials/coatings
- Semiconductor lasers
- Functional hybrid systems
- Superhard coatings
- Materials for hydrogen storage and battery applications
- Multiferroic and magnetoelectric materials
- Lead-free solders
- Nanomaterials – H&S issues

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.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • 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:

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.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • 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 = 0,3 seminarium + 0,2 laboratorium + 0,4 egzamin + 0,1 frekwencja (oceny z seminarium, laboratorium i egzaminu to średnie arytmetyczne z wszystkich terminów)

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

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

- Coatings Technology, Fundamentals, Testing, and Processing Techniques, Ed. Tracton A.A. CRC Press(2006);
- Ceramic matrix composites, Microstructure, properties and Applications, ED. Low I.M. CRC Press (2006);
- Composite Materials. Functional Materials for Modern Technologies, Chung D.D.L., Springer (2002);
- Engineering Materials for Technological Needs – Vol. 2, Functional Materials: Electrical, Dielectric, Electromagnetic, Optical and Magnetic Applications, Chung D.D.L, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. (2010);
- current scientific literature
- lecture notes

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

Publikacje można znaleźć na stronie Biblioteki Głównej AGH: https://www.bpp.agh.edu.pl

Additional information:

Obecność na zajęciach seminaryjnych, laboratoryjnych i wykładach jest obowiązkowa.