FYS3310 – Struktur, mikrostruktur og materialer
Kort om emnet
Krystall-, mikro- og nanostrukturer i materialer, defekter i materialer, mekaniske egenskaper, elastisitet og plastisitet, faselikevekt og transformasjoner i materialer på grunn av mekanisk deformasjon og varmebehandling, diffusjon, nukleasjon og vekst, størkning, rekrystallisasjon og utfelling.
Hva lærer du?
Læringsmål:
Etter kurset skal studenten kunne:
- kjenne til de mest grunnleggende begreper i krystallografien og forklare de viktigste forskjellene mellom krystallers Bravaisgitter, krystallklasser samt punkt- og romgrupper.
- kjenne til de viktigste symmetrielementene i krystallografien og hvordan krystaller klassifiseres på grunnlag av symmetri.
- beskrive noen viktige krystallstrukturer.
- forstå binære og ternære fasediagram og deres sammenheng med fri energi.
- forklare hva som kan skje når et fast stoff utsettes for ulike varmebehandlinger og andre ytre påvirkninger som for eksempel deformasjon.
- forklare hvordan partikler og utfellinger kan oppstå i faste stoff ved hjelp av ulike mekanismer som for eksempel homogen og heterogen nukleasjon eller spinodal avblanding.
- kjenne til karakteristiske trekk ved ulike vekstmekanismer i faste stoff. Beskrive og klassifisere ulike defekter.
- gjøre rede for dislokasjoners betydning for de mekaniske egenskapene til faste stoff.
- kjenne til ulike former for grenseflater samt overflater og fenomenet størkning.
- drøfte forskjellige former for fasetransformasjoner i faste stoff som for eksempel eutektiske og eutektoide transformasjoner.
- beskrive ulike diffusjonsmekanismer og diffusjonslover.
- kjenne til de viktigste metodene for materialkarakterisering.
Ferdighetsmål:
Etter kurset skal studenten:
- kjenne til enkel bruk av internasjonale tabeller for krystallografi.
- kunne konstruere fasediagrammer ut fra beregninger av fri energi.
- kunne kombinere ulike teorier for å beskrive og forklare materialegenskaper og struktur og gjennomføre praktiske beregninger og analyser.
- kombinere teori og eksperiment for å forklare dannelsen av krystallstrukturer, mikrostrukturer og nanostrukturer.
Opptak og adgangsregulering
Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.
Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke opptak til våre studieprogrammer, eller søke om å bli enkeltemnestudent.
Forkunnskaper
Obligatoriske forkunnskaper
I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må du dekke spesielle opptakskrav.
Du må ha:
- Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2
Og en av disse:
- Fysikk (1+2)
- Kjemi (1+2)
- Biologi (1+2)
- Informasjonsteknologi (1+2)
- Geofag (1+2)
- Teknologi og forskningslære (1+2)
De spesielle opptakskravene kan også dekkes med fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.
Anbefalte forkunnskaper
Overlappende emner
Emnet har 6 studiepoengs overlapp mot MVT201 og 4 studiepoengs overlapp mot FYS231.
Undervisning
Emnet går over et helt semester (vår) og inkluderer 3 timer forelesning og 2 timer regneøvelser pr. uke.
Eksamen
Midttermineksamen (2 timer) med ca. 30 % vekting. Avsluttende muntlig eksamen med ca. 70 % vekting. Endelig karakter fastsettes på bakgrunn av en helhetsvurdering av de enkelte komponentene som inngår i vurderingsgrunnlaget.
Hjelpemidler
Alle
Karakterskala
Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.
Begrunnelse og klage
Adgang til ny eller utsatt eksamen
Dette emnet tilbyr både utsatt og ny eksamen. Les mer:
Tilrettelagt eksamen
Søknadskjema, krav og frist for tilrettelagt eksamen.
Evaluering av emnet
Vi gjennomfører fortløpende evaluering av emnet, og med jevne mellomrom ber vi studentene delta i en mer omfattende evaluering.