Kurs:Teoretisk materialdesign (3B1646)Click
here for this page in English Kurspoäng: 5 Poäng (gamla
systemet) Område: Teoretisk Kemi
Nivå: 4:e årets
kemistuderande Period: 4
Föreläsningar: 30 h
Övningar:
12 h Mål:
Utvecklingen av moderna teknologier och deras
tillämpningar i olika industriella områden är direkt beroende
av utvecklingen av nya multifunktionella material som kombinerar flera önskvärda
egenskaper (t.ex. magnetiska eller optiska). Efterfrågan på nya material
med en speciella egenskaper förväntas växa avsevärt inom den
närmaste framtiden allteftersom sökandet efter mer effiktiva och miljövänliga
teknologiska processer intensifieras. Denna kurs avser att introducera studenterna
till teoretisk materialdesign och täcker grundläggande fysikaliska principer
bakom olika tillvägagångssätt för materialmodellering (kemisk
bindning, polaritet och elektronstrukturkoncept) så väl som att beskriva
vanliga spektroskopiska tekniker som används för att undersöka
och karakterisera olika material på molekylär nivå. Kursen avhandlar
grundläggande tekniker för modellering av optiska elektroniska och magnetiska
egenskaper och knyter samman dessa egenskaper med olika experimentella tekniker
för att karakterisera meterial. Förutom att ge en teoretisk bakgrund
till rationell materialdesign, så ger kursen också studenterna möjlighet
till att få erfarenheter i praktiska tillämpningar av olika modelleringstekniker
för att förutsäga optiska och magnetiska egenskaper hos material
genom anpassade datorövningar. Innehåll: - Elektriska
och magnetiska fält och deras växelverkan med molekyler och material.
-
Grundläggande tekniker för beräkning av molekylära egenskaper.
-
Optiska tekniker: absorption, flourescens, fosforescens och dikroism.
-
Röntgentekniker: röntgenabsorption och röntekenspektroskopier
-
Magnetism från ett molekylärt perspektiv: magnetiserbarhet och molekylära
magneter.
- Magnetisk resonans: kärnmagnetisk resonans och elektronparamagnetisk
resonans.
- Molekylär elektronik: grundläggande egenskaper hos
molekylära elektroniska enheter
- Relationer mellan mikroskopiska
och makroskopiska egenskaper.
- Material med periodiska symmetrier; polymerer
och kristaller
- Material utan periodiska symmetrier; amorfa fasta material
och biomolekyler
- Nanomaterial och nanopartiklar
- Några
tumregler för rationell materialdesign
- Översikt av moderna modelleringsmetoter
för prediktion av egenskaper.
Förkunskaper: -
Three years at the School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology,
KTH, or equivalent.
- Courses in Quantum Mechanics, Quantum Chemistry
and Molecular Modeling are helpful.
- Some basic experience with computers.
Kurskrav: - Written exam.
- Written report
for the computer exercises.
Kursmaterial: - Course
book - "Molecular Materials with Specific Interactions" W.A. Sokalski,
ISBN-10:
1-4020-5371-1; - Distributed Notes.
- Instructions to computer
exercises.
Regsitrering: Kansli KKB Course responsible:
Zilvinas Rinkevicius, tel. 5537 8418, rinkevic@theochem.kth.se
|
