Materialfysik I 2014

Föreläsare: Prof. Kai Nordlund

Räkneövningsassistent: FD Ville Jansson

Kursbeskrivning

Materialfysik I, 5 sp

Undervisningsperiod: Period III, ti 12-14, to 14-16, fr 10-12 (ej alla tider varje vecka), övningstid bestäms på första föreläsningen

Plats: Acceleratorlaboratoriets seminarierum, Pehr Kalms gata 2.

Första föreläsningen: Fre 17.1.2014 kl. 10.15

Tent: Ons 12.3 kl. 12-16 i Acceleratorlabbets seminarierum

Föresläsningstidtabellen

Tis 10-12 Tor 14-16 Fre 10-12

14.1 - 16.1 - 17.1 FL 1 KN

21.1 FL 2 VJ 23.1 RÖ 1-2 VJ 14.1 FL 3 KN

28.1 FL 4 KN 30.1 FL 4 KN 31.1 FL 5 KN

04.2 RÖ 2-3 VJ 06.2 FL 6 KN 07.2 FL 7 KN

11.2 RÖ 3-4 VJ 13.2 FL 8 VJ 14.2 FL 9 KN

18.2 RÖ 4-5 VJ 20.2 FL 10 VJ 21.2 FL 11 KN

25.2 FL 12 KN 27.2 FL 13 KN 28.2 FL 14 KN

04.3 RÖ 5-6 06.3 - 07.3 -

FL = Föreläsning
KN = Prof. Kai Nordlund
VJ = Dr. Ville Jansson

Omfattning: 28 timmar föreläsningar, 12 timmar räkneövningar

Tidpunkt i studierna: Studieår 3-

Förkunskaper: Grundstudier i fysik, termofysik, materiens struktur

Undervisningsspråk: Svenska. Tent kan även avläggas på finska, engelska eller tyska.

Litteratur: Kursbok: W. D. Callister: Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, 6th ed.

Bedömning: Kursen avläggs på delförhör (eller sluttentamen). Tilläggspoäng ges för aktivitet i räkneövningarna (minst 1/3 krävs för att komma igenom kursen).

Ett stackningsfel (stacking fault) i kisel

Föreläsningsanteckningar

Poängtera gärna om fel till föreläsaren. Allvarliga fel kommer att korrigeras under kursens lopp.

Anteckningarna ges ut i pdf-format. Notera att filerna kan vara ganska så stora, av storleksordningen 10 Mb.

[PDF] 1. Introduktion och materialklasser

[PDF] 2. Materials bindning

[PDF] 3.1. Allmänt om kristallstrukturer

[PDF] 3.2. Metallers struktur; 3.3. Strukturen hos kovalent bundna keramer

[PDF] Extra: föredrag om kvasikristallers nobelpris

[PDF] 3.4 Joniskt bundna keramers struktur

[PDF] 3.5 Nanomaterials struktur

[PDF] Extra: föredrag om grafens nobelpris

[PDF] 3.6. Kort om defekter i kristaller

[PDF] 3.7. Polymerers struktur

[PDF] 3.8. Biomaterials struktur

[PDF] 3.9. Kompositers struktur

[PDF] 4.1. Fasdiagram

Extra: youtube-video om trippelpunkten

[PDF] 4.2. Utveckling av mikrostruktur och stål

[PDF] 4.3. Ternärä fasdiagram; 4.4. Fasdiagram för keramer

[PDF] 4.5. Polymerers termodynamik; 4.6. Ytors termodynamik; 4.7. Kompositers termodynamik

[PDF] 5.1 Elasticitet; 5.2. Plasticitet och hårdhet

[PDF] 6. Dislokationer, hur material går sönder

Räkneövningar

Räknesmedja-systemet

Räkneövningarna utförs enligt räknesmedja-systemet (finska laskupaja) på följande sätt: Räkneövningarna ges ut några dagar före övningstillfället så att studerandena kan bekanta sig med uppgifterna. Sedan kan de börja räkna på dem tillsammans under tillfället då assistenten är närvarande och kan ge tips vid behov. Efter övningsstillfället skall varje studerande returnera de personliga lösningarna till assistenten före nästa tillfälle. Vid övningsstillfället returnerar assistenten korrigerade övningar, och går igenom eventuella svåra punkter i början av tillfället. Om det visar sig att 2 timmar inte räcker, kan övningen förlängas till 3 timmar.

Övningarna

Rö 1

Rö 2

Rö 3

Rö 4

Rö 5

Rö 6

Minst 1/3 av räkneövningspoängen krävs för att komma igenom kursen. Räkneövnignarna ger bonuspoäng för det totala vitsordet i kursen.

Bonus-uppgifter:

1. Skriv ett datorprogram som räknar Madelungs konstant för NaCl-gittret. Vad
är nästa 2 decimalerna efter de som ges i föreläsningsanteckningarna?
Returnera programkoden du skrivit. Du får använda vilket programmeringsspråk
som helst bara programkoden är väl läsbar och kommenterad.

Bonusuppgiften är värd 20 bonuspoäng. Inlämning senast XX.

Bonusuppgift 2:

Skriv ett datorprogram som visar att förhållandet mellan polymerens längd
längs med mererna, l, och avståndet mellan ändpunkterna, R, i medeltal blir
 = l^0.592. Det räcker om du kommer till detta resultat med en
noggrannhet på +- 0.02. Du får använda vilket programmeringsspråk som helst
bara programkoden är läsbar och kommenterad.

Inlämning senast YY