Nanosysteme 2 (Physik der Nanooptik)
Nanosystems 2 (Physics of Nano-Optics)

Modul PH2092

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.

Basisdaten

PH2092 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Die Gültigkeit des Moduls ist bis SS 2013.

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 40 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2092 ist Alexander Holleitner.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

This module gives an introductory in the optical properties of organic and inorganic nanosystems. Starting with an idealized two-level system, the optical properties of 3D, 2D and 0D electronic systems are introduced. A particular emphasis will be put on the optical control of the spin states of the charge carriers. In addition, the fluorescence of organic nanosystems will be introduced and plasmonic properties of metal nanosystems such as nanoparticles are discussed. Furthermore, heat, charge, and energy transfer processes after an optical excitation will be explained. Corresponding sensing application of nanoscale systems are introduced. A further emphasis is put on the optical and optoelectronic properties of topical material systems, such as graphene, topological insulators, single molecules and proteins, and carbon nanotubes.

Lernergebnisse

After a successful participation of the module, the student is able to:
1) discuss the impact of spatial confinement on the optical properties of nanosystems.
3) explain and specify the fluorescence of nanosystems.
4) explain surface plasmon polaritons at metal interfaces.
5) explain and specify plasmon resonances in nanoparticles.
6) explain heat, charge, and energy transfer processes in nanoscale circuits.
7) differentiate between the different optically induced current contributions in nanoscale systems.

Voraussetzungen

There are no access requirements beyond the ones for the master study.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Nanosystems 2 Holleitner, A. einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

Lecture, beamer presentation, board work, exercises in individual and group work, discussion

Medienformen

Lecture script, practise sheets, accompanying internet site, complementary literature

Literatur

  • Bushan, Bharat (Editor): “Springer Handbook of Nanotechnology”, (2nd revised and extended edition);
  • Tom Weigh, Applied Biophysics - A Molecular Approach for Physical Scientists (Wiley Verlag).;
  • Lakowicz, Joseph R., Principles of Fluorescence Spectroscopy (3rd edition), Springer, 2006;
  • Lukas Novotny, Bert Hecht, Principles of nano-optics Cambridge University Press.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

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

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.