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Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung (WW1-M3/M4/M5M10/M11-MWT/NT-AFMNI)5 ECTS (englische Bezeichnung: Atomic Force Microscopy and Nanoindentation)
(Prüfungsordnungsmodul: Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)
Modulverantwortliche/r: Mathias Göken Lehrende:
Mathias Göken, und Mitarbeiter/innen
Startsemester: |
WS 2022/2023 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
75 Std. | Sprache: |
Deutsch und Englisch |
Lehrveranstaltungen:
Inhalt:
Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung, V+Ü, 2+3 SWS, 5 ECTS
Rastersondenmikroskopie
Experimenteller Aufbau (Rastersondenmikroskop und Sonden)
Rasterkraftmikroskopie (Betriebsmodi)
Rastertunnelmikroskopie (Tunneleffekt und Betriebsprinzip)
Bilddatenverarbeitung
Nanoindentierung
Grundlagen der Härteprüfung
Experimenteller Aufbau eines Nanoindenters
Grundlagen der Kontaktmechanik (Sneddon, Hertz)
Oliver-Pharr Auswertemethode
Fortgeschrittene Methoden zur Bestimmung lokaler mechanischer Eigenschaften (Dehnratenabhängigkeit, Fließspannung, theoretische Festigkeit, Dynamische Charakterisierung)
Content:
Scanning probe microscopy and nanoindentation, V+Ü, 2+3 SWS, 5 ECTS.
Scanning Probe Microscopy
Experimental setup (scanning probe microscope and probes)
Scanning tunneling microscopy (tunnel effect and operating principle)
Image data processing
Nanoindentation
Basics of hardness testing
Experimental setup of a nanoindenter
Basics of contact mechanics (Sneddon, Hertz)
Oliver-Pharr evaluation method
Advanced methods for the determination of local mechanical properties (strain rate dependence, yield stress, theoretical strength, dynamic characterization)
Lernziele und Kompetenzen:
Fachkompetenz Evaluieren (Beurteilen)
Die Studierenden
vertiefen ihr Wissen über die vielfältigen strukturellen Aufbauten der Werkstoffe und können diese beurteilen
vertiefen das Verständnis über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
beurteilen eigenständig Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an Beispielen
verstehen die Vorgänge und Eigenschaften von Werkstoffen auf verschiedenen Größenskalen
erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zur Charakterisieren unterschiedlicher Strukturen
vertiefen die erlernten Inhalte durch praktische Übungen
erlernen und wenden neuen Methoden an
Kompetenzerwerb im Bereich der Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung
Technical competence
Students will deepen their knowledge of the diverse structural compositions of materials and are able to evaluate them
deepen their understanding of the relationships between the chemical composition, structure and properties of materials
independently assess structure-property relationships using examples
understand the processes and properties of materials on different size scales
deepen the learned contents by practical exercises
learn and apply new methods
acquire competence in the field of scanning probe microscopy and nanoindentation
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Nanotechnologie (Master of Science)
(Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | Kernfächer | Allgemeine Werkstoffeigenschaften | Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)
- Nanotechnologie (Master of Science)
(Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | 1. und 2. Naturwissenschaftlich-technisches Wahlmodul | Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung (Prüfungsnummer: 62051)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 15, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
1 Versuch mit Vor- und Nachprotokoll (10-15 Seiten).
Voraussetzung zur Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.
Prüfungssprache nach Wahl der Studierenden
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023
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