DERS ADI

: Nanoteknoloji

Ders Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Ders Türü D U L AKTS
MME 5028 Nanoteknoloji SEÇMELİ 3 0 0 8

Dersi Veren Birim

Fen Bilimleri Enstitüsü

Dersin Düzeyi

Yüksek Lisans

Ders Koordinatörü

DR.ÖĞR.ÜYESİ SERDAR YILDIRIM

Dersi Alan Birimler

Nanobilim ve Nanomühendislik Yüksek Lisans
Nanobilim ve Nanomühendislik Doktora
Biyomedikal Teknolojiler Yüksek Lisans (İng)
İleri Biyomedikal Teknolojiler Sanayi Ortak Doktora
İleri Biyomedikal Teknolojiler Sanayi Ortak Bütünleşik Doktora
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Yüksek Lisans
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora
Nanobilim ve Nanomühendislik Bütünleşik Doktora
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bütünleşik Doktora

Dersin Amacı

Son yıllarda nanoteknoloji fizik, kimya, mühendislik ve biyolojide çok önemli ve heyecan veren öncelikli alanlardan biri olmuştur. Çok geniş bir uygulama aralığına sahip nanoteknoloji, teknolojik ilerlemenin yönündeki değişimi konusunda yakın gelecekte bize büyük soluk almada çok büyük bir ışık tutmaktadır. Bu amaçla katı-hal fiziği, ölçülen özelliklerin metotları, bireysel nanopartiküllerin özellikleri, karbon nanoyapılar, bulk nanomalzemeler, nanoyapılı ferromagnetizma, optik ve titreşim spektroskopileri, kuantum kuyuları, telleri ve noktaları, kendi-kendine toplanma, katalizler, organik bileşikler, polimerleri, biyolojik malzemeler, nanomakineler ve nanoaygıtlar bu derste tartışılacaktır.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1   Kimya, fizik, biyoloji, elektronik ve nanomalzemelerde ilişkileri ve nanoteknolojinin önemini tanımlamak
2   Bireysel nanopartiküller, karbon nanoyapılar, bulk nanoyapılı malzemeler ve kataliz, organik bileşenli polimerler ve biyolojik malzemeler gibi nanomalzemlerdeki teorik ve deneysel yeteneklerini geliştirmek
3   Çok fonksiyonelli nanopartikül, nanomalzeme ve nanofilmlerin nasıl üretildiğini ve karakterize edildiğini sağlamak
4   Nanoyapılı ferromanyetizm, optic ve titreşim spektroskobisi, kuantum kuyusu, nanoteli ve noktası, kendi-kendine toplanma ve nanocihazlarını öğrenmek
5   konuyla ilgili mühendislik, fen ve tıp disiplinlerden kişilerle uyumlu bir ilişki kurmak

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta Konular Açıklama
1 Giriş: - Ödevlerin dağıtımı ve açıklaması - Nanoteknolojinin ve bununla ilgili tarihsel persfektifin sunulması
2 Katı hal fiziği: - Yapı - Enerji bandları - Lokalize olmuş partiküller
3 Ölçülen özelliklerin metotları: - Giriş - Yapısal özellikler - Mikroskop - Spektroskopi
4 Bireysel nanopartiküllerin özellikleri: - Giriş - Metal nanokümeler - Yarıiletken nanopartiküller - Seyrek gaz ve moleküler kümeler - Sentezleme metotları
5 Karbon nanoyapılar: - Giriş - Karbon moleküller - Karbon kümeler - Karbon nanotüpler - Karbon nanotüplerin uygulaması
6 Bulk nanoyapılı malzemeler: - Katı düzensiz nanoyapılar - Nanoyapılı kristaller
7 1. Ara Sınav
8 Nanoyapılı ferromagnetizma: - Ferromagnetizmanın temelleri - Magnetik özelliklerin bulk nanoyapılandırmaya etkisi - Nanomıknatısların dinamikleri - Magnetik partiküllerin nanopor içeriği - Nanokarbon ferromıknatıslar - Dev ve çok büyük magnetoresistans - Ferroakışkanlar
9 Optik ve titreşim spektroskobisi: - Giriş - Infrared frekans aralığı - Luminensans - Zeolit kafeste nanoyapılar
10 Kuantum kuyuları, telleri ve noktaları: - Kuantum nanoyapıların hazırlanması - Boyut ve boyutlandırma etkileri - Eksitonlar - Tek-elektron tünellemesi - Süperiletkenlik
11 Kendi kendine toplanma ve kataliz: - Kendi kendine toplanma - Kataliz - Katalizin doğası - Nanopartiküllerin yüzey alanı - Porlu malzemeler - Sütunlaştırılmış killer - Kolloidler
12 Organik bileşikler ve polimerler: - Giriş - Polimerlerin oluşumu ve karakterizasyonu - Nanokristaller - Polimerler - Supramoleküler yapılar
13 Biyolojik malzemeler: - Biyolojik yapılı bloklar - Nükleik asitler - Biyolojik nanoyapılar Nanomakinalar ve nanoaygıtlar: - Mikroelektromekaniksel sistemler - Fabrikasyon - Nanoaygıtlar ve nanomakinalar - Moleküler ve supramoleküler anahtarlar
14 Projelerin sunulması

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

1. Bhushan, B. (Ed.). (2017). Springer handbook of nanotechnology. Springer.
2. Kulkarni, S. K. (2014). Nanotechnology: principles and practices. Springer.
3. Schodek, D. L., Ferreira, P., & Ashby, M. F. (2009). Nanomaterials, nanotechnologies and design: an introduction for engineers and architects. Butterworth-Heinemann.
4. Gogotsi, Y. (2006). Nanomaterials handbook. CRC press.
5. Krueger, A. (2010). Carbon materials and nanotechnology. John Wiley & Sons.
6. C.P. Poole and F.J. Owens, Introduction to nanotechnology, John Wiley & Sons, Inc., Publication, USA, 2003.
7. W.A. Goddard, D.W. Brenner, S.E. Lyshevski and G.J. Iafrate, Nanoscience, Engineering and Technology, CRR Press, USA, 2003.
8. P.M. Ajayan, L.S. Schadler and P.V. Braun, Nanocomposite Science and Technoloy, Wiley-VCH, Verlag, GmbH Co. KGaA, Weinheim, 2003.
9. H. Chik and J.M. Xu, Nanometric Superlattices:Non-lithographic Fabrication, Materials, and Prospects , Materials Science and Engineering R 43 (2004) 103-138.

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Son yıllarda nanoteknoloji fizik, kimya, mühendislik ve biyolojide çok önemli ve heyecan veren öncelikli alanlardan biri olmuştur. Çok geniş bir uygulama aralığına sahip nanoteknoloji, teknolojik ilerlemenin yönündeki değişimi konusunda yakın gelecekte bize büyük soluk almada çok büyük bir ışık tutmaktadır. Bu amaçla katı-hal fiziği, ölçülen özelliklerin metotları, bireysel nanopartiküllerin özellikleri, karbon nanoyapılar, bulk nanomalzemeler, nanoyapılı ferromagnetizma, optik ve titreşim spektroskopileri, kuantum kuyuları, telleri ve noktaları, kendi-kendine toplanma, katalizler, organik bileşikler, polimerleri, biyolojik malzemeler, nanomakineler ve nanoaygıtlar bu derste tartışılacaktır.

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO KISA KOD UZUN ADI FORMUL
1 ARS ARASINAV
2 ODV ÖDEV
3 YSS YIL SONU SINAVI
4 YSBN YIL SONU BAŞARI NOTU ARS * 0.25 + ODV *0.25 +YSS *0.50
5 BUT BÜTÜNLEME
6 BUTBN BÜTÜNLEME SONU BAŞARI NOTU ARS * 0.25 + ODV *0.25 +BUT *0.50


*** Bütünleme Sınavı Yapılmayan Birimlerde Bütünleme Kriteri Dikkate Alınmaz.

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Öğrenme çıktılarına göre değerlendirilecektir.

Değerlendirme Kriteri

Ara sınav %25, Proje (Ödev) %25 ve Final %50 olarak değerlendirilecektir.

Dersin Öğretim Dili

İngilizce

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

Öğrenciler derse katılması zorunludur.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

serdar.yildirim@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Öğrencilerle cuma günü saat 14:00-16:00 arasında görüşme yapılacaktır

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı 13 3 39
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar 13 4 52
Ödev Hazırlama 1 25 25
Vize Sınavına Hazırlık 1 30 30
Final Sınavına Hazırlık 1 40 40
Vize Sınavı 1 3 3
Final Sınavı 1 3 3
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat) 192

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖKPK.1PK.2PK.3PK.4PK.5PK.6PK.7
ÖK.11151515
ÖK.22123454
ÖK.33315333
ÖK.45231551
ÖK.54545111