Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung (WW1-M3/M4/M5M10/M11-MWT/NT-AFMNI)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Atomic Force Microscopy and Nanoindentation)
(Prüfungsordnungsmodul: Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)

Lehrveranstaltungen:

• • Nanomechanik und Rastersondenmikroskopie
    (Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Di, 08:15 - 09:45, 3.31, Martensstr. 5)

Inhalt:

Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung, V+Ü, 2+3 SWS, 5 ECTS
Rastersondenmikroskopie

• Experimenteller Aufbau (Rastersondenmikroskop und Sonden)
  

• Rasterkraftmikroskopie (Betriebsmodi)
  

• Rastertunnelmikroskopie (Tunneleffekt und Betriebsprinzip)
  

• Bilddatenverarbeitung
  

Nanoindentierung

• Grundlagen der Härteprüfung
  

• Experimenteller Aufbau eines Nanoindenters
  

• Grundlagen der Kontaktmechanik (Sneddon, Hertz)
  

• Oliver-Pharr Auswertemethode
  

• Fortgeschrittene Methoden zur Bestimmung lokaler mechanischer Eigenschaften (Dehnratenabhängigkeit, Fließspannung, theoretische Festigkeit, Dynamische Charakterisierung)
  

Content:

• Scanning probe microscopy and nanoindentation, V+Ü, 2+3 SWS, 5 ECTS.

• Scanning Probe Microscopy

• Experimental setup (scanning probe microscope and probes)

• Scanning tunneling microscopy (tunnel effect and operating principle)

• Image data processing

• Nanoindentation

• Basics of hardness testing

• Experimental setup of a nanoindenter

• Basics of contact mechanics (Sneddon, Hertz)

• Oliver-Pharr evaluation method

• Advanced methods for the determination of local mechanical properties (strain rate dependence, yield stress, theoretical strength, dynamic characterization)
  

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz Evaluieren (Beurteilen) Die Studierenden

• vertiefen ihr Wissen über die vielfältigen strukturellen Aufbauten der Werkstoffe und können diese beurteilen
  

• vertiefen das Verständnis über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
  

• beurteilen eigenständig Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an Beispielen
  

• verstehen die Vorgänge und Eigenschaften von Werkstoffen auf verschiedenen Größenskalen
  

• erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zur Charakterisieren unterschiedlicher Strukturen

• vertiefen die erlernten Inhalte durch praktische Übungen
  

• erlernen und wenden neuen Methoden an

• Kompetenzerwerb im Bereich der Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung

Technical competence

• Students will deepen their knowledge of the diverse structural compositions of materials and are able to evaluate them

• deepen their understanding of the relationships between the chemical composition, structure and properties of materials

• independently assess structure-property relationships using examples

• understand the processes and properties of materials on different size scales

• deepen the learned contents by practical exercises

• learn and apply new methods

• acquire competence in the field of scanning probe microscopy and nanoindentation

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | Kernfächer | Allgemeine Werkstoffeigenschaften | Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)
2. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | 1. und 2. Naturwissenschaftlich-technisches Wahlmodul | Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung (Prüfungsnummer: 62051)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 15, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
1 Versuch mit Vor- und Nachprotokoll (10-15 Seiten). Voraussetzung zur Prüfung ist die erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.
Prüfungssprache nach Wahl der Studierenden

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023

1. Prüfer:

Benoit Merle

1. Prüfer:

Mathias Göken