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Nanostrukturierte, Weiche Materialien 2
Nanostructured Soft Materials 2

Modul PH2049

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2018 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2017SS 2011

Basisdaten

PH2049 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2049 ist Peter Müller-Buschbaum.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Das Modul gibt eine Einführung in Nanostrukturierte, Weiche Materialien mit Schwerpunkt auf optische und elektrische Eigenschaften:

  • Photonische Kristalle: Selbstorganisation, optische Eigenschaften, 3D geordnete makroporöse Materialien und Anwendungen
  • Transparente Kontakte: Perkolationsschwelle bei nanopartikel-basierten Systemen, leitfähige Polymere, Anwendung in Geräten
  • Leitfähige Elastomere: Strukturierung trockener Klebstoffe mit leitfähigen Füllstoffen
  • Metall-Polymer Komposite: Fabrikation von nanostrukturierten Systemen, Metall Nanopartikel-Selbstorganisation
  • Organische Photovoltaik: prinzipieller Aufbau von Solarzellen auf Polymerbasis, Schritte bei der Energieumwandlung, Charakterisierung von Solarzellen, Morphologie aktiver Schichten
  • Nanostrukturierte, weiche Materialien in neuen Konzepten zur Energiespeicherung und Umwandlung: Lithiumionenbatterien, Superkondensatoren und Thermoelektrika

Das Modul ist in englischer Sprache.

Lernergebnisse

Nach Abschluss des Moduls ist der Student in der Lage

  1. die unterschiedlichen Gebiete und Anwendungen photonischer Kristalle einzuordnen
  2. das Design transparenter Kontakte unter Berücksichtigung der Transmission und elektrischen Leitfähigkeit zu verstehen
  3. Natürliche Materialien als Inspiration für künstlich hergestellte Funktionelle Materialen  zu begreifen
  4. die unterschiedlichen Typen von Metall-Polymer Kompositen in deren Herstellung und Anwendung zu verstehen
  5. die vielfältigen Ansätze in der organischen Photovoltaik einzuordnen und zu verstehen
  6. die Bedeutung nanostrukturierter weicher Materie für neue Konzepte der Energieumwandlung und Energiespeicherung zu erklären

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Die Lernziele des Moduls werden durch eine frontale Vorlesung mit Beamer Präsentation und mündlicher Kommunikation unterstützt durch Tafelanschrieb erreicht. Die Vorlesung wird durch wöchentliche Übungen ergänzt, in denen die Studenten unter der Aufsicht von Tutoren Probleme lösen. Die Sprechstunde ist ein freiwilliges Zusatzangebot zur Klärung weiterführender Fragen zu Vorlesungsinhalten in Einzelgesprächen mit dem Dozenten.

Medienformen

Übungsaufgaben für die wöchentlichen Übungen über vorlesungsbegleitende Internet-Seite.

Literatur

  • Hamley, I.W. Introduction to Soft Matter (Wiley) Chichester, 2000 •
  • Jones, R.A.L. Soft Condensed Matter (OUP) Oxford, 2002 •
  • Kleman, M. & Lavrentovich, O.D. Soft Matter Physics (Springer) Berlin, 2003 •
  • Daoud, M. & Williams, C.E. Soft Matter Physics (Springer) Berlin, 1999

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 30 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispiele überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • 1. Beschreiben Sie den Grundaufbau einer organischen Solarzelle.
  • 2. Erläutern Sie die Morphologie der aktiven Schicht mit Akzeptor- und Donorkomponenten.mit Hilfe von Worten, Zeichnungen und Diagrammen
  • 3. Erläutern Sie, wie transparente Kontakte charakterisiert werden können.
  • 4. Wie können transparente Kontakte für mechanisch flexible Substrate erreicht werden?

Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Nanostrukturierte, Weiche Materialien 2
Mo, 4.2.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor So, 24.03.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before Sun, 2019-03-24. bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 3.2.2019)
Di, 26.3.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin von Mo, 25.03.2019 bis Sa, 27.04.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date from Mon, 25.03.2019 till Sat, 27.04.2019. bis 25.3.2019
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