Theorie - Profilbildung: Nanoscience (MSV-11N)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Theory - specification: nanoscience)
(Prüfungsordnungsmodul: Computational Nanoscience)

Lehrveranstaltungen:

• Anwesenheitspflicht im Praktikum!

  • Software-Applikationen in NanoScience (WS 2019/2020)
    (Vorlesung mit Übung, Anwesenheitspflicht, Christian Neiß et al., Mo, 9:00 - 13:00, CCC 2.207, CCC 2.202a; Di, 9:00 - 18:00, CCC 2.207, CCC 2.202a; vom 4.11.2019 bis zum 22.11.2019; Ort: Computer-Chemie-Centrum, Nägelsbachstraße 25)
  • Theorie periodischer Systeme (WS 2019/2020)
    (Vorlesung, 2 SWS, Bernd Meyer et al., Do, 12:15 - 14:00, H2 Egerlandstr.3)
  • Computational Chemistry / Computational Nanoscience (SS 2020)
    (Praktikum, Christian Neiß et al., Mo, 10:15 - 17:00, CCC 2.207, CCC 2.202a; Mi, 9:00 - 17:00, CCC 2.207, CCC 2.202a; Blockveranstaltung, Computer-Chemie-Centrum, Nägelsbachstraße 25; Anmeldung über StudON)

Empfohlene Voraussetzungen:

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Biochemie und Molekularbiologie, Einführung in die Nanowissenschaften (WS 2018/2019)

Inhalt:

Theorie periodischer Systeme: Bravaisgitter, Kristallsysteme, Raumgruppen, reziprokes Gitter, Fourier-Transformationen, homogenes Elektronengas, Bloch-Theorem, LCAO-Methoden für periodische Systeme, Tight-Binding-Methode, Anwendungsbeispiele (einfache Metalle, -Elektronensysteme wie Benzol, Polyacethylen oder Graphen).
Softwareapplikationen in Nanoscience: Einführung in quantenchemische Rechenmethoden und ihren Einsatz in der Chemie und den Materialwissenschaften (Basissätze, Dichtefunktionale, Eingabeformate, Durchführung von Rechnungen, Interpretation). Computational Nanoscience: Einführung in elektronische Strukturrechnungen für periodische Systeme insbesondere Oberflächen (Geometrieoptimierung, Bandstrukturrechnungen, Analyse der Elektronendichte, Berechnung und Interpretation von „Scanning-Tunneling-Microscopy“-Daten.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• verfügen über grundlegende Fachkompetenzen in der Theorie periodischer Systeme

• können quantenmechanische ein-, zwei- und dreidimensionale periodische Systeme beschreiben und miteinander vergleichen

• sind fähig Dichtefunktional- und ab initio Berechnungen für molekulare wie periodische Systeme selbstständig durchzuführen

• können materialwissenschaftliche Fragestellungen mit quanten-mechanisch-basierten Methoden der Theorie untersuchen.

Bemerkung:

Verwendbarkeit des Moduls: B.Sc. Molecular Science (Vertiefungsrichtung Nanoscience)

Organisatorisches:

Einpassung in Musterstudienplan:
Theorie periodischer Systeme im 5. Fachsemester, Softwareapplikationen in Nanoscience im 5. Fachsemester, Praktikum Computational Nanoscience im 6. Fachsemester

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Molecular Science (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2013 | NatFak | Molecular Science (Bachelor of Science) | Vertiefungsrichtung Nano Science / Life Science | Vertiefungsrichtung Nano Science | Computational Nanoscience)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Computational Nanoscience (Prüfungsnummer: 30612)

(englischer Titel: Computational Nanoscience)

Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Theorie periodischer Systeme: W90 (PL)= Schriftliche Prüfung (90 Minuten) oder Alternativ-Prüfung gemäß Corona-Satzung der FAU!
Softwareapplikationen in Nanoscience: EX (PL)
Praktikum Computational Nanoscience: LAB (PL)
Berechnung der Modulnote: W90(PL) 50% + EX(PL) 25% + LAB(PL) 25%

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020

1. Prüfer:

Bernd Meyer

Termin: 14.02.2020, 11:00 Uhr, Ort: H 1 NatFak
Termin: 19.02.2021, 13:30 Uhr