MBN312

Katı Hal Fiziği

Dersi Veren Fakülte \ Bölüm
Mühendislik Fakültesi \ Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği
Kredi
AKTS
Ders Türü
Öğretim Dili
3
6
Zorunlu
Türkçe
Ön Koşullar
-
Dersi Alan Programlar
Fakülte seçmeli ders olarak diğer mühendislik fakülteleri alabilir
Ders Tanımı
Katıhal Fiziğinin Tanımı ve Katıların sınıflandırılması; Kristal yapı ve Kristal Dinamiği, Enerji Bant Teorisi, Yarıiletkenler, Elektriksel İletim Teorisi, Metal-yarı iletken kontaklar, Yarıiletken cihazlar, Dielektrik özellikler, Süperiletkenlik, Nanoyapılar
Ders Kitapları ve/veya Kaynaklar
Katıhal Fiziği, J. R. Hook, H. E. Hall, Literatür Yayınları, ISBN: 975-7860-93-X
Katıhal Fiziğine Giriş, Charles Kittel, Palme Yayıncılık
Katıhal Fiziği, Şakir Aydoğan, Nobel Yayın, ISBN: 978-605-395-431-6
Katıhal Fiziği, Mustafa Dikici, Seçkin Yayıncılık
Katıhal Fiziği Temelleri, Ercüment Akat, Papatya Yayıncılık
Ders Amaçları
Katıların temel özelliklerinin ve uygulama alanlarının öğrenciye tanıtılması. Bu kapsamda öğrencilere ilk olarak katıhal fiziğinin anlamı ve katıların sınıflandırılmasında kullanılan temel yaklaşımların verilmesi hedeflenmiştir. Katılardaki elektriksel, termal, manyetik ve optik özelliklerin temelini oluşturan örgü sistemi, örgü tireşimleri, enerji bant teorisi gibi önemli konular anlatılarak günümüzde yaygın uygulama alanları bulunan yarıiletkenler ve yarıiletken cihazlar öğrencilere anlatılacaktır. Son olarak dielektrik özellikler ve süper iletkenler öğrencilere tanıtılacak olup, dersin temel olarak nanoyapılar ile ilişkisi kurularak dönem bitirilecektir.
Ders Çıktıları
1. Katıların kristal yapısı ve temel örgü kavramlarını kullanarak malzemelerin yapısal özelliklerini açıklar ve sınıflandırır.
2. Isıl ve elektronik özellikleri açıklayan temel katı hal modellerini uygular ve karşılaştırmalı olarak değerlendirir.
3. Basit katı hal problemlerini matematiksel ve fiziksel modeller kullanarak çözer, sonuçları yorumlar ve fiziksel anlamını tartışır.
4. Katı hal fiziği kavramlarını malzeme bilimi ve mühendislik uygulamaları bağlamında ilişkilendirir ve mühendislik açısından anlamlandırır.
5. Katı hal sistemlerinde elektron ve fonon davranışlarını olasılık ve istatistik temelli dağılım modelleri kullanarak analiz eder ve makroskopik fiziksel özelliklerle ilişkilendirir.
Referans Ders Çizelgesi
1. Hafta: Katıhal fiziği nedir? Katıların sınıflandırılması
2. Hafta: Kristal Yapı & Kristal Dinamiği
3. Hafta: Kristal Dinamiği
4. Hafta: Enerji Bant Teorisi
5. Hafta: Enerji Bant Teorisi
6. Hafta: Yarıiletkenler
7. Hafta: Elektriksel İletim Teorisi
8. Hafta: Metal-yarı iletken kontaklar
9. Hafta: Yarıiletken cihazlar
10. Hafta: Dielektrik özellikler
11. Hafta: Süperiletkenlik
12. Hafta: Nanoyapılar
Referans Değerlendirme Ölçütleri
Etkinlikler Sayısı Katkı Payı (%)
Derse Devam / Katılım 1 %5
Laboratuvar - -
Uygulama - -
Ödev - -
Proje - -
Sunum / Sözlü Sınav - -
Alan Çalışması - -
Staj - -
Kurul - -
Kısa Sınav (Quiz) 5 %10
Ara Sınav 2 %50
Final 1 %35
Toplam %100

Referans AKTS-İş Yükü Tablosu
Etkinlikler Sayısı/Hafta Süresi (Saat) İş Yükü
Ders Süresi (ilk 6 hafta) 6 4 24
Ders Süresi (son 6 hafta) 6 3 18
Laboratuvar - - -
Uygulama - - -
Ödev - - -
Proje - - -
Sunum / Sözlü Sınav - - -
Alan Çalışması - - -
Staj - - -
Kurul - - -
Kısa Sınav (Quiz) Hazırlık 5 12 60
Ara Sınav Hazırlık 2 20 40
Final 1 2 2
Final Hazırlık 1 20 20
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, Pekiştirme vb.) 12 1 12
Toplam İş Yükü 176
Toplam İş Yükü / 30 176 / 30
5.866667
Dersin AKTS Kredisi 6
Program Çıktısı **
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ders Çıktısı
1 A, B A, B
2 A, B, C A, B
3 B, C A, B A, B
4 B, C, D A, B
5 A, D