Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Struktura, a funkcja materiałów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CIMT-2-306-MF-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Radecka Marta (radecka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
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 Prezentacja,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z zakresu różnych metod pomiarowych i technik badawczych stosowanych w inżynierii materiałowej. IMT2A_W04 Prezentacja,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
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 Prezentacja,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
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 Prezentacja,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
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. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
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. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
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. + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 113 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 21 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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

Zajęcia seminaryjne (30h):

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

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Zajęcia seminaryjne: 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.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Podstawy chemii ciała stałego
Podstawy fizyki ciała stałego

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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.

Informacje dodatkowe:

Obowiązkowa obecność na zajęciach