Faglig innhold

Emnet skal gi en innføring i fundamentale sammenhenger mellom kjemisk sammensetning, krystallstruktur og funksjonelle egenskaper for uorganiske materialer. Med funksjonelle egenskaper menes alle ikke-mekaniske egenskaper, eksempelvis elektrisk og termisk ledningsevne. Emnet forutsetter basiskunnskaper i kjemi, fysikk og materialteknologi. Emnet skal danne grunnlag for prosjektarbeid og hovedoppgaver hvor uorganiske materialers funksjonelle egenskaper er sentrale i problemstillingen.

Læringsutbytte

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne: - Beskrive kvalitativt de enkle og mest vanlige krystallstrukturene for uorganiske materialer og være kjent med bruk av symmetrioperasjoner for å beskrive punktgrupper og romgrupper. - Klassifisere og karakterisere ulike typer faseoverganger. - Kjenne til sammenhenger mellom faseoverganger, krystallstruktur og -symmetri og de funksjonelle egenskapene som behandles i emnet. - Beskrive mikroskopiske mekanismer for elektronisk ledningsevne i metaller, halvledere, og isolatorer, samt kjenne til flere eksempler på konkrete materialer med disse egenskapene. - Kjenne til flere ulike typer ioneledende materialer og beskrive mikroskopiske mekanismer for ioneledning og blandet ledningsevne, og formulere defektlikevekter. - Beskrive mikroskopiske mekanismer for ferroelektrisitet og ferromagnetisme, samt relaterte dielektriske og magnetiske egenskaper. Studenten skal også kunne beskrive konkrete materialer med dielektriske og magnetiske egenskaper. - Beskrive sammenhengen mellom krystallstruktur/elektronisk struktur og optiske og termiske egenskaper. - Anvende kunnskap om uorganiske materialers kjemiske sammensetning og krystallstruktur til å forutsi materialets elektroniske, dielektriske, magnetiske, optiske og termiske egenskaper. - Redegjøre for flere eksempler på teknologiske anvendelser for materialer fra de ovennevnte kategoriene. - Identifisere hvilke funksjonelle egenskaper som trengs i ulike teknologiske anvendelser og foreslå konkrete materialer som innehar disse funksjonelle egenskapene.

Læringsformer og aktiviteter

Undervisningen er basert på forelesninger og øvinger. Øvingene er frivillige. Muntlig presentasjon av gruppeprosjektet er obligatorisk. Endelig karakter kommer fra 75% endelig eksamen og 25% projektoppgaver. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentene kan velge om skriftlig eksamen besvares på engelsk eller norsk. Forventet tidsbruk: Forelesninger: 60 timer, øvinger: 30 timer, prosjektoppgave: 30 timer, selvstudium: 95 timer.

Obligatoriske aktiviteter

• Muntlig presentasjon av gruppearbeid

Anbefalte forkunnskaper

Uorganisk kjemi/Materialkjemi, Materialteknologi, Faste stoffers fysikk eller liknende.

Kursmateriell

Oppgis ved kursstart.