Kursplan för Materialfysik

Kursplan fastställd 2022-02-02 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnPhysics of materials
  • KurskodTIF326
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPPHS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionFYSIK
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 85130
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0119 Muntlig tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp0 hp7,5 hp0 hp0 hp0 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Studenterna förväntas ha förkunskaper på grundläggande nivå i fasta tillståndets fysik eller fasta tillståndets kemi och termodynamik.

Syfte

Materials egenskaper bestäms av hur atomerna är arrangerade, upp till makroskopisk skala. I denna kurs studeras det vida ämnet materialvetenskap ur ett fysikperspektiv. I kursen går vi från ideala kristaller och enkla vätskor till verkliga material, såsom metalliska legeringar, keramer, polymerer, kolloida system och biologiska material. Kursens mål är att ge studenterna en gedigen grund för att förstå och exploatera hårda och mjuka materials egenskaper. Kursen ger central kompetens för studenter, både för en akademisk karriär och en framtid inom FoU i industrin. Den utgör också basen för fortsatta studier inom området materialfysik.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

- Använda termodynamik för att förklara fasstabilitet och fasdiagram
- Använda binära fasdiagram för att bestämma jämviktsfaser och deras sammansättning
- Analysera materialegenskaper och -fenomen baserat på energi- och entropiargument 
- Förklara diffusionsmekanismer och göra beräkningar med diffusionsekvationer
- Förstå och förklara kristalldefekter (punktdefekter, dislokationer, korngränser) och segring
- Förklara hårda och mjuka materials mekaniska egenskaper och tolka resultat från mekanisk provning och reologiexperiment
- Förstå spridningstekniker och deras tillämplighet
- Identifiera relevanta tids-, längd- och energiskalor för olika materialsystem
- Applicera grundläggande koncept på verkliga material
- Läsa och förstå avancerad litteratur, t.ex. översiktsartiklar

Innehåll

- Koncept, klassificering och användning av mjuka och hårda material
- Hårda och mjuka materials termodynamik
- Flerkomponent och supramolekylära system: legeringar, keramer, polymerer, kolloida system, biologiska material
- Fasdiagram och fasomvandlingar
- Dynamik och kinetik
- Defekter och mikrostrukturer
- Intermolekylära krafter och molekylär ordning i mjuka material (t.ex. semi-kristallinitet, flytande kristaller, självorganisering, glaser)
- Mekaniska egenskaper (elastiska och plastiska) & reologi (viskösa, viskoelastiska)
- Spridnings- och diffraktionstekniker (ljus, röntgen, neutroner)

Organisation

Kursen är baserad på en serie föreläsningar. Den innehåller också en laborationer där olika forskningsinstrument används och ett projektarbete (en fallstudie) där grundläggande koncept appliceras på ett specifikt materialsystem.

Litteratur

Material i form av utvalda bokkapitel, vetenskapliga artiklar och ppt-presentationer kommer att vara tillgängliga på kurshemsidan i samband med respektive föreläsning.

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen avslutas med en muntlig tentamen. Kursen har en obligatoriska laboration och ett projekt. Projektarbetet är del av slutbetyget (20%).

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.