Intelligente Materialien
Smart Materials

Modul PH2313

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2022 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

Ob die Lehrveranstaltungen des Moduls in einem spezifischen Semester angeboten werden, finden Sie im Abschnitt Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise unten.

verfügbare Modulversionen
SS 2022SS 2021

Basisdaten

PH2313 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Komplementärer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik
  • Komplementärer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 45 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2313 ist Christian Back.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

In diesem Modul wird ein besonderer Schwerpunkt auf grundlegende Eigenschaften intelligenter Materialien für Energie- und Datenspeicheranwendungen gelegt. In der Einführung werden intelligente Materialien vorgestellt und klassifiziert. Unter den untersuchten Materialien befinden sich piezoelektrische Materialien, thermoelektrische Materialien, ferroelektrische und multiferroische Materialien sowie magnetoresistive Materialien. Es wird eine kurze Einführung in Methoden zur Datenspeicherung gegeben. Schließlich werden experimentelle Methoden vorgestellt, die zur Untersuchung der verschiedenen Materialklassen geeignet sind.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden: - die wichtigsten Materialklassen im Bereich der Materialwissenschaften bewerten - die Eigenschaften identifizieren, die die Leistung dieser Funktionsmaterialien in einem bestimmten Anwendungsbereich bestimmen - die Konstruktionsprinzipien erläutern, die deren Funktionalität bestimmen - Charakterisierungs- und Identifikationstechniken vergleichen, die in der Materialwissenschaft weit verbreitet sind

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

SS 2022 SS 2021
ArtSWSTitelDozent(en)TermineLinks
VO 2 Smart Materials Back, C.
Mitwirkende: Aqeel, A. 		Mo, 11:00–13:00, MW 0250
 eLearning
UE 1 Exercise to Smart Materials Aqeel, A.
Leitung/Koordination: Back, C. 		Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Das Modul besteht aus einer Vorlesung und einer Übung. In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die Lerninhalte präsentiert, dabei werden insbesondere mit Querverweisen zwischen verschiedenen Themen die universellen Konzepte der Physik aufgezeigt. In wissenschaftlichen Diskussionen werden die Studierenden mit einbezogen und das eigene analytisch-physikalische Denkvermögen gefördert. In der Übung werden anhand von Problembeispielen und (Rechen-)Aufgaben die Lerninhalte vertieft und eingeübt, sodass die Studierenden das Gelernte selbständig erklären und anwenden können.

Medienformen

Powerpoint, Tafelarbeit, Übungsblätter

Literatur

R. E. Newnham: Properties of materials, Oxford University Press (2004), S. Blundell: Magnetism in Condensed Matter, Oxford University Press, (2000)

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Was sind Magneto-Widerstands Effekte?
  • Was sind funktionale Materialien und warum sind sie technologisch relevant?
  • Welche Kombinationen von Eigenschaften tragen zur den Leistungsmerkmalen dieser Materialien bei?
  • Inwiefern hängen die physikalischen Eigenschaften von kristallographischen Richtungen ab?
  • Wie beeinflußt die Symmetrie die physikalischen Eigenschaften der funktionalen Materialien?
  • Wie werden die Eigenschaften mathematisch beschrieben?

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Intelligente Materialien
Mo, 18.9.2023 bis 23:55 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 18.09.2023 und 21.10.2023. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2023-Sep-18 and 2023-Oct-21. bis 17.9.2023
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