Nebenfach Mikro- und Nanostrukturforschung für MWT (MNF_M2/M3_MWT)12.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Micro- and Nanostructure Research for MWT)

Lehrveranstaltungen:

• Nicht wählbar für Studierende im Kernfach Mikro- und Nanostrukturforschung (M1).
  Die Wahlpflichtveranstaltungen müssen so gewählt werden, dass mindestens 5 ECTS erbracht werden.

• Pflichtveranstaltungen
  • Transmissionselektronenmikroskopie in Materialforschung und Nanotechnologie 1 (WS 2017/2018)
    (Vorlesung, 2 SWS, Erdmann Spiecker, Fr, 8:15 - 9:45, 0.68; ab 27.10.2017)
  • Übungen zur Transmissionselektronenmikroskopie 1 (WS 2017/2018)
    (Übung, 2 SWS, Mingjian Wu et al., Di, 14:15 - 15:45, 00.010; Termine nach Vereinbarung)
  • Nebenfachpraktikum Mikro- und Nanostrukturforschung (SS 2018)
    (Praktikum, 2 SWS, Anwesenheitspflicht, Stefanie Rechberger et al., Zeit und Raum n.V.)
• Wahlpflichtveranstaltungen
  • Transmissionselektronenmikroskopie in Materialforschung und Nanotechnologie 2 (SS 2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Erdmann Spiecker et al., Mo, 12:15 - 13:45, 1.225; ab 16.4.2018)
  • Übungen zur Transmissionselektronenmikroskopie 2 (SS 2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Mingjian Wu et al., Termine nach Vereinbarung)
  • Rasterelektronenmikroskopie in Materialforschung und Nanotechnologie (WS 2017/2018 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Erdmann Spiecker, Mo, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; ab 23.10.2017)
  • Übungen zur Rasterelektronenmikroskopie (WS 2017/2018 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Erdmann Spiecker et al., Di, 12:15 - 13:45, 00.010; Termine nach Vereinbarung)

Inhalt:

Das Modul befasst sich mit den Grundlagen der Elektronenmikroskopie und hat zum Ziel, den Teilnehmerinnen und Teilnehmern die weitreichenden Möglichkeiten der Mikroskopie mit schnellen Elektronen für die Strukturuntersuchung von Materialen aufzuzeigen. Im Rahmen von Vorlesungen, Übungen und Praktika soll ein fundiertes Verständnis für die Wechselwirkung von schnellen Elektronen mit Materie und die daraus resultierenden Kontrastphänomene in elektronenmikroskopischen Abbildungen und Beugungsbildern erarbeitet werden. Darüber hinaus werden die Komponenten der Raster- und Transmissionelektronenmikroskope anschaulich erläutert um ein Verständnis für die Funktionsweise der Elektronenmikroskope zu generieren.
In den Pflichtveranstaltungen werden im Bereich der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) die Verfahren der sog. konventionellen TEM, der Elektronenbeugung und hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) behandelt.
In den Wahlpflichtveranstaltungen werden im Bereich der TEM weitere Abbildungsmodii und die wichtigsten analytische Verfahren - Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDXS), Elektronen-Energie-Verlust-Spektroskopie (EELS) und Energiegefilterte TEM (EFTEM) – behandelt. Im Bereich der Rasterelektronenmikroskopie (REM) werden die verschiedenen Abbildungsmodii, fortgeschrittene REM-Techniken für topographische und chemische Abbildung als auch moderne verwandte Methoden wie Dual-Beam FIB und He-Ionenmikroskopie diskutiert.

Lernziele und Kompetenzen:

• Vertieftes Erlernen mikroskopischer Verfahren zur Untersuchung von Materialien auf kleinen Längenskalen
• Vertieftes Erlernen der vielfältigen Verfahren der Elektronenmikroskopie und deren Anwendung in den Material- und Nanowissenschaften
• Verstehen der Einsatzmöglichkeiten hochaufgelöster mikroskopischer Verfahren zur Untersuchung von Nanomaterialien
• Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
• Erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen
• Anwenden der erlernten Inhalte bei Übungen und Praktika an den Mikroskopen (REM, TEM)
• Erweiterung des Wissenshorizonts durch angewandte Beispiele und Übungen

Literatur:

• Vorlesungsskripte
• Goodhew, Humphreys and Beanland, Electron Microscopy and Analysis, Taylor & Francis
• Williams & Carter, Transmission Electron Microscopy, Springer Verlag
• Reimer & Kohl, Transmission Electron Microscopy, Springer Verlag
• Fultz & Howe, Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Mateirals. Springer Verlag
• Reimer, Transmission Electron Microscopy, Springer Verlag
• Reimer, Scanning Electron Microscopy, Springer Verlag
• Fuchs, Oppolzer and Rehme, Particle Beam Microanalysis, VCH Verlagsgesellschaft
• P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag
• G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Spinger Verlag
• Weitere Fachliteratur

Studien-/Prüfungsleistungen:

Mikro- und Nanostrukturforschung (Prüfungsnummer: 64501)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet, 12.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Die ausgewählten optionalen Lehrveranstaltungen im Umfang von 5 ECTS sind den Studien-/Prüfungsleistungen zugeordnet.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: SS 2018, 1. Wdh.: WS 2018/2019

1. Prüfer:

Erdmann Spiecker