Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Struktura, a funkcja materiałów
Course of study:
2019/2020
Code:
CIMT-2-306-MF-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:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Radecka Marta (radecka@agh.edu.pl)
Module summary

Tematyka wykładów obejmuje wiedzę mającą na celu przedstawienie relacji pomiędzy strukturą krystalograficzna, pasmową i elektronową ciał stałych a wybranymi własnościami materiałów (optyczne, elektryczne, magnetyczne, mechaniczne). Omówiony będzie również wpływ mikro i nanostruktury na właściwości materiałów.

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 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych oraz potrafi w sposób zrozumiały przekazywać informacje i krytyczne opinie dotyczące inżynierii materiałowej. IMT2A_K01 Presentation,
Examination,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretację oraz krytyczną ocenę, a także wyciągać wnioski i formułować i uzasadniać opinie. IMT2A_U01
M_U002 Student potrafi przygotować i przedstawić opracowanie naukowe w języku polskim i angielskim na temat realizacji zadania badawczego oraz przeprowadzić dyskusję dotyczącą przedstawionych wyników. IMT2A_U05 Presentation,
Examination,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie inżynierii materiałowej oraz ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. IMT2A_W03 Presentation,
Examination,
Activity during classes
M_W002 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu różnych metod pomiarowych i technik badawczych stosowanych w inżynierii materiałowej. IMT2A_W04 Presentation,
Examination,
Activity during 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
60 30 0 0 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 rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i społecznych oraz potrafi w sposób zrozumiały przekazywać informacje i krytyczne opinie dotyczące inżynierii materiałowej. + - - - - + - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretację oraz krytyczną ocenę, a także wyciągać wnioski i formułować i uzasadniać opinie. + - - - - + - - - - -
M_U002 Student potrafi przygotować i przedstawić opracowanie naukowe w języku polskim i angielskim na temat realizacji zadania badawczego oraz przeprowadzić dyskusję dotyczącą przedstawionych wyników. + - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie inżynierii materiałowej oraz ma poszerzoną wiedzę z zakresu projektowania materiałów o założonej strukturze i właściwościach użytkowych oraz modelowaniu procesów. + - - - - + - - - - -
M_W002 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu różnych metod pomiarowych i technik badawczych stosowanych w inżynierii materiałowej. + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 113 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 h
Realization of independently performed tasks 21 h
Examination or Final test 2 h
Module content
Lectures (30h):

O właściwościach materiałów decyduje: rodzaj atomów, charakter sił występujących między nimi i ich sposób rozmieszczenia. W materiałach wyróżnia się kilka poziomów struktury, które są ze sobą wzajemnie powiązane i determinują właściwościach materiałów. Tematyka wykładów obejmuje:
1. Struktura krystalograficzna ciał stałych
2. Struktura pasmowa ciał stałych
3. Rodzaje wiązań chemicznych
4. Struktura elektronowa ciał stałych
5. Własności optyczne
6. Własności transportowe
7. Własności mikrostrukturalne
8. Nanomateriały

Seminar classes (30h):

Tematyka zajęć seminaryjnych jest związana z tematami wykładów. Własności i zjawiska zaprezentowane w ramach wykładów będą omawiane na przykładzie wybranych grupach materiałów.

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:

Warunkiem zaliczenia seminarium jest wygłoszenie prezentacji.
Do egzaminu dopuszczone są osoby, które uzyskały pozytywną ocenę z seminarium. W przypadku niezaliczenia egzaminu w terminie podstawowym, studenci mają prawo ponadto przystąpić do dwóch terminów poprawkowych.

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: 0.4 ocena z seminarium + 0.6 ocena z egzaminu

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

Zaległości z części seminaryjnej powstałe wskutek usprawiedliwionej nieobecności można wyrównać w ramach konsultacji.

Prerequisites and additional requirements:

Podstawy chemii ciała stałego
Podstawy fizyki ciała stałego

Recommended literature and teaching resources:

Literatura podstawowa
Wstęp do fizyki ciała stałego; Charles Kittel
Chemia ciała stałego; J. Dereń, J. Haber, R. Pampuch
Basic solid state chemistry; A. R. West
Understanding solids; R. Tilley

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

1. K. Zakrzewska, K. Kollbek, M. Sikora, Cz. Kapusta, J. Szlachetko, M. Sitarz, M. Ziąbka, M. Radecka, Importance of the electronic structure of modified TiO2 in the photoelectrochemical processes of hydrogen generation, International Journal of Hydrogen Energy, 40 (2015) 815–824
2. K. Kollbek, M. Sikora, Cz. Kapusta, J. Szlachetko, A. Brudnik, E. Kusior, K. Zakrzewska, M. Radecka, X-ray absorption and emission spectroscopy of TiO2 thin films with modified anionic sublattice, Radiation Physics and Chemistry,93 ( 2013) 40-46
3. K.Haberko, M.Jasiński, P.Pasierb, M.Radecka, M.Rękas, “Structural and electrical properties of Ni-YSZ cermet materials” Journal of Power Sources195 (2010) 5527–5533
4. M.Radecka, M.Rękas, A.Trenczek-Zając, K.Zakrzewska, Importance of the band gap energy and flat band potential for application of modified TiO2 photoanodes in water photolysis Journal of Power Sources 181 (2008) 46–55
5. 3.56. B. Łysoń-Sypień, M. Radecka, M. Rękas, K. Świerczek, K. Michalow-Mauke, T. Graule, K. Zakrzewska , Grain-size-dependent gas-sensing properties of TiO2 nanomaterials, Sensors and Actuators,211 (2015) 67–76
6. M. Radecka, E. Pamuła, A. Trenczek-Zając, K. Zakrzewska, A. Brudnik, E. Kusior, N.-T. H. Kim-Ngan, A. G. Balogh, Chemical composition, crystallographic structure and impedance spectroscopy of titanium oxynitride TiNxOy thin film, Solid State Ionics 192 (2011) 693–698.
7. A.Trenczek-Zając, K.Kowalski, K.Zakrzewska, M.Radecka, “Nitrogen-doped titanium dioxide – characterization of structural and optical properties”, Materials Research Bulletin, 44 (2009), 1547–1552.
8. M.Radecka, M.Rekas: “Microcalorimetry studies of phase transitions in (BaxSr1-x)TiO3”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 88 (2007), 731-734
9. S.Komornicki, M.Radecka and P.Sobaś: “Structural, electrical and optical properties of TiO2 – WO3 polycrystalline ceramics”, Materials Research Bulletin, 39 (2004) 2007-2017.
10. S.Komornicki, M.Radecka M.Rękas: “Frequency-dependent electrical properties in the system SnO2- TiO2”, Journal of Materials Science-Materials in Electronics, vol.12, no.1, (2001), 11-16.
11. M.Radecka, P.Pasierb, K.Zakrzewska, M.Rękas: “Transport properties of (Sn,Ti)O2 polycrystalline ceramics and thin films” Solid State Ionics 119 (1999) 43-48.

Additional information:

Obowiązkowa obecność na zajęciach