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Theorie - Profilbildung: Nanoscience (MSV-11N)5 ECTS (englische Bezeichnung: Theory - specification: nanoscience)
Modulverantwortliche/r: Andreas Görling Lehrende:
Bernd Meyer, Christian Neiß
Startsemester: |
WS 2021/2022 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
60 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Anwesenheitspflicht im Praktikum!
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Software-Applikationen in NanoScience (WS 2021/2022)
(Vorlesung mit Übung, Anwesenheitspflicht, Christian Neiß et al., Mo, Di, 9:00 - 18:00, CCC 2.207, CCC 2.202a; vom 8.11.2021 bis zum 19.11.2021; Ort: Computer-Chemie-Centrum, Nägelsbachstraße 25)
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Theorie periodischer Systeme (WS 2021/2022)
(Vorlesung, 2 SWS, Bernd Meyer, Do, 12:15 - 14:00, H2 Egerlandstr.3)
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Theorie periodischer Systeme - Übungen (WS 2021/2022 - optional)
(Übung, Bernd Meyer)
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Computational Nanoscience (SS 2022)
(Vorlesung mit Übung, 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; vom 9.5.2022 bis zum 20.5.2022; 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 2020/2021)
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: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- 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)= Klausur (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 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022
- Termin: 18.02.2022, 13:30 Uhr
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