DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Malzeme Tasarımı ve İnnovasyon CSE 608 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 7.5
Akademik Birim: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Doktora Programı
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Mevcut değil
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Doktora
Dersin Koordinatörü: Bengü ÖZUĞUR UYSAL
Dersi Veren(ler): Bengü ÖZUĞUR UYSAL
Dersin Amacı: Bu ders, nanoyapılı malzemelerin altında yatan fiziksel temele ve bunun mühendislik sistemlerine uygulanmasına, temel ilkeleri, malzemeleri, ölçüm araçlarını, üretim ve karakterizasyon teknikleri ve uygulamalarını vurgulamaya odaklanır.
Dersin İçeriği: Cihazlar ve makineler için doğadan ilham alan tasarım örnekleri ve daha iyi (daha basit, daha küçük, daha sağlam) çözümler. Biyomimetik Kinetik Sistemler. Malzeme Çeşitleri ve Seçimi. Mekanik, Optik, Elektrik, Termal, Manyetik Özellikler. Karbon, grafen ve diğer 2B malzemelerin uygulamaları, yarı iletken nanoteller. Doğadan ve çağdaş endüstriyel ürünlerden nanosistem örnekleri. Minyatürleştirmenin sınırları. Kuantum kavramları ve kuantum sınırlama etkisi.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Malzeme biliminin temelini oluşturan kavramlar ile temel bilimler arasındaki ilişki hakkında bilgi sahibi olmak.
  • 2- Malzemelerin özelliklerini, yapısını ve üretim süreçlerini öğrenmek.
  • 3- Malzeme seçimini ve tasarımı öğrenmek.
  • 4- Malzeme bilimi bilgisini kullanma becerisini geliştirmek
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Dersler, Ödevler, Projeler, Dönem Ödevi Sunumu, Sınavlar


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık ÖÇ
1 Cihazlar ve makineler için doğadan ilham alan tasarım örnekleri ve daha iyi (daha basit, daha küçük, daha sağlam) çözümler. İlgili materyalin okunması 3
2 Biyomimetik Kinetik Sistemler İlgili materyalin okunması 3
3 Malzeme Tipleri ve Mekanik Özellikler İlgili materyalin okunması 2
4 Malzemelerde atom yapıları ve bağ türleri, Elektronik Bant Teorisi, kuantum kavramları İlgili konunun okunması 1
5 Büyüme sırasında difüzyon, büyüme kinetiği İlgili konunun okunması 1
6 Süper örgü yapıları, yarı iletkenler İlgili materyalin okunması 1, 2
7 Arasınav Sınav hazırlığı 1, 2, 3
8 Metallerin, yarı iletkenlerin ve dielektriklerin geçirgenlik, yansıma ve soğurma kavramları. İlgili materyalin okunması 1, 2, 4
9 Malzemelerin elektriksel iletkenliği ve direnci İlgili materyalin okunması 1, 2, 4
10 Karbon nanotüpler, grafen ve diğer 2B malzemeler, yarı iletken nanotellerin uygulamaları. İlgili materyalin okunması 1, 2, 3
11 Malzemelerin ısı kapasitesi, ısıl genleşmesi ve ısıl iletkenliği İlgili materyalin okunması 1, 2, 4
12 Malzemelerin manyetik davranışı İlgili materyalin okunması 1, 2, 4
13 mm'den nm ölçeğine minyatürleştirmede sistematiği, doğadan ve çağdaş endüstriyel ürünlerden nanosistem örnekleri. İlgili materyalin okunması 3, 4
14 Öğrenci Sunumları İlgili materyalin okunması 1,2,3,4


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Emerging Nanotechnologies for Manufacturing (Micro and Nano Technologies) 1st Edition, Waqar Ahmed, M. J. Jackson, Mark J Jackson, William Andrew, 2009.ISBN-10: 0815515839. ISBN-13: 978-0815515838.


DİĞER KAYNAKLAR

Nanoscience, V. S. Coker, P. O'Brien, RSC Publishing, Cambridge, UK, 2013 Materials Experience : Fundamentals of Materials and Design, V. Rognoli, O.Pedgley, E. Karana, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2013.
Principles of Materials Science and Engineering, William F. Smith, 3 rd Ed, McGraw-Hill, 2004.
The Materials Science and Thin Films, M. Ohring, Academic Press, 1992.

İlgili akademik makaleler


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 -
Proje 1 15
Ödev 2 10
Sunum/Jüri 1 10
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 1 25
Final Sınavı 1 40
Total: 20 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Proje12828
Ödev21020
Sunum/Jüriye Hazırlık12020
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar13030
Final Sınavı147.547.5
Toplam İş Yükü (saat):187.5


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

#
OC1
OC2
OC3
OC4