MENA2000 – Faste materialers fundamentale oppbygning

Kort om emnet

Hvordan ser en diamant ut på atomnivå? Hvordan skiller det seg fra sølv, eller silisium? Og hvordan kan det ha seg at sølv er best i klassen til å lede elektrisk strøm, mens diamant ikke leder strøm i det hele tatt? For å forstå funksjonelle materialer er vi avhengige av å beskrive og forstå atomstruktur, og hvordan dette påvirker funksjonelle egenskaper. Kun på denne måten kan vi lage nye materialer med målrettede egenskaper for fremtidens energi- og teknologiløsninger!

MENA2000 er et introduksjonsemne til atom- og elektronstruktur i faste materialer. Her lærer du temaet fra to sider; fysikk og kjemi, slik at du kan være bindeleddet mellom det som tradisjonelt har vært to separate fagfelt. Emnet er obligatorisk del av Fornybar energi og nanoteknologi (bachelor), og tar utgangspunkt i materialer til fremtidens energi- og nanoteknologi. Emnet kan være interessant som valgfitt emne i andre studieprogrammer.

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet har du:

• Innsikt i oppbygning av faste materialer på atomnivå
• Grunnleggende forståelse av hvordan symmetri setter begrensninger for faste stoffers oppbygning, og hvordan dette påvirker materialers egenskape
• Grunnleggende forståelse av hvordan abstrakt algebra er essensielt for å beskrive symmetri og strukturen til faste materialer
• Forståelse for krystallers periodiske struktur, og hva som er drivkraften for denne periodisiteten
• Evne til å redegjøre for hvordan bølger forplanter seg i en krystallstruktur, og forståelse for hvorfor dette er sentralt i forklaringen av termiske- og elektroniske fenomener
• Forståelse for vibrasjoner i molekyler og sammenhengen mellom dette og fononer i periodiske strukturer
• Grunnleggende forståelse av molekylorbitalteori, og hvordan dette gir opphav til bånd i periodiske strukturer
• Forståelse for hvordan elektroniske båndstrukturer oppstår, og tolkning av slike
• Evne til å bruke digitale verktøy til å konstruere og visualisere ulike krystallstrukturer, samt beskrive fonon og elektrondispersjoner

Opptak til emnet

Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.

Spesielle opptakskrav

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

• MENA1001 – Materialer, energi og nanoteknologi eller KJM1101 – Generell kjemi
• FYS1120 – Elektromagnetisme
• MAT1100 – Kalkulus
• MAT1120 – Lineær algebra
• KJM1121 – Uorganisk kjemi

Overlappende emner

• 5 studiepoeng overlapp med MENA3000 – Funksjonelle materialer (nedlagt).
• 3 studiepoeng overlapp med FYS3410 – Kondenserte fasers fysikk (videreført).

Undervisning

Det er obligatorisk oppmøte til første forelesning. Du mister plassen på emnet dersom gyldig forfall til første forelesning ikke er meldt til Fysisk institutt studieinfo@fys.uio.no før forelesningen starter!

• 4 timer forelesninger per uke
• 4 timer plenumsregning/regneverksted

Dette emnet har 3 obligatoriske innleveringer som må være innlevert og godkjent før avsluttende eksamen.

Eksamen

• Avsluttende skriftlig eksamen (4 timer), som teller 100 % ved sensurering

Dette emnet har obligatoriske oppgaver som må være godkjent før avsluttende eksamen.

Hjelpemidler til eksamen

Godkjent kalkulator

Eksamensspråk

Du kan besvare eksamen på norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres utsatt eksamen i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen.

Det arrangeres ny eksamen for studenter som ikke består ordinær eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging på eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen på nytt
• Fusk/forsøk på fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.