ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( MBM 301 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Mühendisler için Katı Hal Fiziği
Ders kodu: MBM 301
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Ebru MENŞUR
AKTS kredisi: 5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 3, Güz
Dersin düzeyi: Lisans
Dersin tipi: Zorunlu
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Mühendislikte gerekli katıhaldeki malzeme bilgisini öğretmek, katı malzemenin yapı ve özellikleri arasında ilişki kurabilmek, bant yapılarını tanımak ve özelliklerini buna göre yorumlayabilmek, katıhaldeki malzeme çeşitleri hakkında bilgi sahibi olmak.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Katılarda amorf ve kristal yapı arasındaki farkı tanımlar ve ayırt eder.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Temel düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bilgisi edinmek
    2. Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine uygulamak üzere seçmek ve kullanmak
    3. Malzeme bilimi ve mühendisliği alanındaki modern yöntem ve araçları kullanmak
    4. Malzeme tasarım ve özellikleri ile ilgili veriyi analiz edip yorumlamak, deneyleri tasarlayıp yürütmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  2. Metal, yarıiletken ve yalıtkan yapılar için energy bant yapısını açıklar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Temel düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bilgisi edinmek
    2. Malzeme karakteristik ve özellikleri ile ilgili mühendislik problemlerini tanımlamak, formüle etmek ve çözmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  3. Katıların elektrik, optik ve manyetik özelliklerini açıklar ve yorumlar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Temel düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bilgisi edinmek
    2. Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine uygulamak üzere seçmek ve kullanmak
    3. Malzeme bilimi ve mühendisliği alanındaki modern yöntem ve araçları kullanmak
    4. Malzeme karakteristik ve özellikleri ile ilgili mühendislik problemlerini tanımlamak, formüle etmek ve çözmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  4. Uygulama alanlarına göre malzemelerin özelliklerini ve hangi malzemelerin bu alanda kullanıldığını bilir ve yorumlar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. Temel düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bilgisi edinmek
    2. Matematik, fen ve mühendislik bilgilerini Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine uygulamak üzere seçmek ve kullanmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
   İçerik Yukarı
1. hafta: Mühendislik için neden katıhal gerekli? Giriş. Kristal yapı, temel tanımlar, amorf yapılar ve atomlararası kuvvetler, bağlar.
2. hafta: X-ışınlarının elde edilmesi ve Bragg yasası. Atom ve kristalde saçılma, ters örgü ve X-ışını kırınımı. Deneysel teknikler. Nötron ve elektron kırınımı.
3. hafta: Elastik dalgalar, özgül ısı ve fononlar. Isıl iletkenlik. Optik ve akustik özellikler.
4. hafta: Metaller: İletim elektronları, serbest elektron gazı. Fermi yüzeyi. Elektriksel iletkenlik ve Fermi yüzeyi etkisi. Metallerde ısıl iletkenlik.
5. hafta: Metaller: Termoiyonik emisyon; optik özellikler ve AC iletkenlik. Enerji band yapıları. Banttaki durum yoğunlukları. Bant yapısını belirlemek için deneysel metodlar.
6. hafta: Yarıiletkenler: Kristal yapısı ve bağları. Taşıyıcı konsantrasyonları. Katkılı yariletkenler. Safsızlıklar.
7. hafta: Arasınav II. Yarıieletkenler.
8. hafta: Yarıiletkenlerde bant yapısı. Foto iletkenlik ve yariletkenlerin optik özellikleri. Hareketlilik ve elektriksel iletkenlik. Diğer optik etkiler.
9. hafta: Yariletken aygıtlar: Alan etkili transistor, diyot ve p-n eklemler.
10. hafta: Dielektrik malzemeler. Polarizasyon ve diğer temel tanımlar. Polarizasyon mekanizmaları.
11. hafta: Pieozelektrik ve ferooelektrik. Dilektrik ve optik özellikler arasındaki ilişki.
12. hafta: Manyetizmaya giriş. Metallerde manyetik özellikler. Metallerde ferromanyetizma.
13. hafta: Süperiletkenlik. Arasınav II
14. hafta: Katılarda kusurlar: Kusur çeşitleri, boşluklar, difüzyon. İyonik iletkenlik.
15. hafta*: Genel tekrar
16. hafta*: Final sınavı
Ders kitapları ve materyaller: *Philip Hofmann - Solid State Physics_ An Introduction (2015, Wiley-VCH)
Önerilen kaynaklar: * Steven H. Simon, The Oxford Solid State Basics, Oxford University Press, 2013.
*M.Ali OMAR, Elementary Solid State Physics:Principles and Applications, Addison-Wesley Publishing Company,Pearson education, 1993.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 7,12 50
Dönem içi diğer çalışmalar: 0 0
Proje: 0
Ödev: 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Final sınavı: 16 50
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 3 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 0 0
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0.25 4
Ara sınav için bireysel çalışma: 15 1
Ara sınav (Vize): 2 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 20 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->