TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | MN0013 |
| Ad | Principles of Nanostructures and Nanodevices |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. HAMİDE KAVAK |
Dersin Amacı / Hedefi
Bu ders, nanoyapıların temel ilkelerini kapsar; kuantum noktaları, kuantum telleri, nanotüpler vb. dahil olmak üzere farklı nanoyapıların ve cihazların sentezini ve karakterizasyonunu tartışır.
Dersin İçeriği
Nanobilim ve nanoteknoloji kavramı; yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya yaklaşım; kuantum mekaniği kavramlarının gözden geçirilmesi; nano ölçekte malzemelerin mekanik, optik, manyetik ve elektriksel özellikleri; nano ölçekli aygıtlarda kuantum boyut etkileri; kuantum nokta kontaklarında taşınım olayı, kuantum noktalar, nanoparçacıklar ve nanotüpler; nano ölçekli aygıtlarda yüklenme etkisi: kuantum kuyuları, kuantum telleri ve kuantum noktaları; tek elektronlu cihazlar ve Coulomb perdelemesi; karbon nanotüpler; moleküler elektronik; nano aygıtlardaki son gelişmeler.
Dersin Ön Koşulu
Kuantum Fiziginin Temelleri
Kaynaklar
1-) V. Pokropivny et al., Introduction to Nanomaterials and Nanotechnology, Tartu University Press, (2007) 2-) Sulabha K. Kulkarni Nanotechnology: Principles and Practices, Capital Publishing Company (2011)
Notlar
Güncel özetler, makaleler ve araştırmalar
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Nanobilim ve nanoteknoloji hakkında bilgi alır. |
| ÖÇ02 | Kuantum mekaniksel kavramları öğrenir. |
| ÖÇ03 | Nano ölçekte malzemelerin mekanik, optik, manyetik ve elektriksel özelliklerini öğrenir. |
| ÖÇ04 | Nanoparçacık, nanotüp, kuantum noktalarda taşınım mekanizması hakkında bilgi edinir. |
| ÖÇ05 | Kuantum kuyuları, kuantum telleri ve kuantum noktaları gibi nano ölçekli cihazlarda yüklenme etkisi hakkında bilgi edinir. |
| ÖÇ06 | Carbon nanotüpler ve moleküler elektronik konusunda fikir sahibi olur. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Doktora çalışması esnasında kazandığı yeterliliklerine dayalı olarak alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır. | 5 |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Alanındaki çalışmalarda yararlanılan ekipmanları etkin kullanabilir. | |
| PÖÇ03 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Çeşitli fiziksel niceliklerin deneysel ölçüm yöntemlerini seçer ve aletleri duyarlılık sınırlarına uygun olarak kullanır. | |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | 4 |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Doktora yeterlik sınavı hazırlık çalışması süresince elde edilen bilgilerden sonuçlar çıkarabilir. | |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili edinilen bilgileri yazılı ve sözlü olarak yorumlayabilir. | 3 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Çalışma alanı ile ilgili matematiksel yöntemleri kullanır. | |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilimsel araştırmanın mantığı, tasarımı, sonuçlanması ve sonuçların aktarılması hakkında bilgi sahibi olur. | 2 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Malzeme ve nanoteknoloji alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olur. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilime yenilik getiren bir bilimsel yöntem geliştirir. | 2 |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Alanı ile ilgili yeni düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme ve nanoteknolojiye ilişkin özel bir konuda bağımsız araştırma gerçekleştirebilir. | 3 |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Disiplinlerarası çalışmaların yürütülmesinde liderlik yapabilir. | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 3 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramların öngörülerini hesaplayabilir ve deneysel sonuçlarla karşılaştırabilir. | |
| PÖÇ17 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | 4 |
| PÖÇ18 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Çalışma alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | |
| PÖÇ19 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Alanındaki problemlere ilişkin özgün çözüm yolları geliştirebilir. | 4 |
| PÖÇ20 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bir bilimsel makale hazırlayabilir ve uluslararası hakemli dergilerde alanı ile ilgili bilimsel makale yayımlayabilir. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Nanobilim ve nanoteknoloji kavramları | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 2 | Yukarıdan aşağıya ve aşağıdan yukarıya yaklaşımlar | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 3 | Kuantum mekaniği kavramlarının gözden geçirilmesi | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 4 | Nano ölçekte malzemelerin mekanik, optik, manyetik ve elektriksel özellikleri | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 5 | Nano ölçekte malzemelerin mekanik, optik, manyetik ve elektriksel özellikleri (devam) | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 6 | Kuantum nokta temaslarında, kuantum noktalarında, nanoparçacıklarda ve nanotüplerde taşıma olayları | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama, Gösteri |
| 7 | Kuantum nokta temaslarında, kuantum noktalarında, nanoparçacıklarda ve nanotüplerde taşıma olayları (devam) | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Arasınav | Yazılı Sınav | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Kuantum kuyuları, kuantum telleri ve kuantum noktaları | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Kuantum kuyuları, kuantum telleri ve kuantum noktaları (devam) | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Tek elektronlu aygıtar ve Coulomb perdeemesi | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Karbon nanotüpler | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Moleküler elektronik | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Nano cihazlarda son gelişmeler | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Nano cihazlarda son gelişmeler (devam) | Kitapta ilgili konu okunsun, internet üzerinde araştırma yapılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sınavı | Yazılı Final Sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yariyil Sinavi | Yazili Final sinavi | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||