TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ |
| İLERİ MALZEMELER VE NANOTEKNOLOJİ (DR) (İNGİLİZCE) | |
| Kod | MN601 |
| Ad | Characterization of Materials: Microscopy Techniques |
| Dönem | 2025-2026 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Doç. Dr. DOĞAN KAYA |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı, öğrencilerin malzemelerin karakterizasyonunda kullanılan mikroskopi tekniklerini (SEM, TEM, HRTEM, STEM, STM, AFM ve EDX) öğrenmelerini sağlamak ve bu tekniklerin nanoteknolojik uygulamalarda nasıl kullanıldığını kavratmaktır. Öğrenciler, bu yöntemlerin temel prensiplerini, avantajlarını ve sınırlamalarını anlayarak, nanomalzemelerin yapısal, mekanik ve kimyasal analizlerini gerçekleştirme becerisi kazanacaklardır. Ayrıca, bu tekniklerin birbirleriyle entegrasyonunu ve ileri düzey uygulamalarını keşfedeceklerdir.
Dersin İçeriği
Bu ders, malzemelerin karakterizasyonu için kullanılan SEM, TEM, HRTEM, STEM, STM, AFM ve EDX analiz tekniklerinin temellerini ve uygulamalarını kapsamaktadır. Öğrenciler, her bir mikroskopi yönteminin çalışma prensiplerini öğrenip, nanomalzemelerin yapısal, mekanik ve kimyasal özelliklerini analiz etme becerisi kazanacaklardır. Ayrıca, bu tekniklerin birbirleriyle entegrasyonu ve nanoteknolojik uygulamalardaki kullanımı da dersin temel odak noktalarındandır.
Dersin Ön Koşulu
Bu dersin önkoşulu bulunmamaktadır.
Kaynaklar
1-) Handbook of Microscopy for nanotechnology, Nan Yao ZHONG, Lin WANG, Kluwer Academic Publishers 2-) Scanning Microscopy for Nanotechnology, Weilie Zhou, Zhong Lin Wang, Springer 3-) Scanning Probe Microscopy in Nanoscience and Nanotechnology, Hendrik Hölscher, Daniel Ebeling, SpringerJean-Claude Levy
Notlar
Ders notları.
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Bu derste öğrenciler, nanomalzemelerin karakterizasyonunda kullanılan SEM, TEM, HRTEM, STEM, STM, AFM ve EDX analiz tekniklerini hakkında bilgi sahibi olur. |
| ÖÇ02 | Bu derste öğrenciler, nanomalzemelerin yapısal, mekanik ve kimyasal analizlerini gerçekleştirirken mikroskopik yöntemlerin avantajları ve sınırlamaları öğrenir. |
| ÖÇ03 | Bu derste öğrenciler, farklı mikroskopi tekniklerinin entegrasyonunu öğrenerek, çoklu analiz yöntemleri kullanarak daha derinlemesine veri toplamayı öğrenir. |
| ÖÇ04 | Nanomalzeme örnekleri üzerinde SEM, TEM, HRTEM, STEM, STM, AFM ve EDX gibi tekniklerle uygulamalı analizler yapabilir. |
| ÖÇ05 | Nanoteknolojik uygulamalar için mikroskopik tekniklerin rolünü anlayacak ve bu tekniklerin gelecekteki gelişmelerine dair öngörülerde bulunur. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Doktora çalışması esnasında kazandığı yeterliliklerine dayalı olarak alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır. | 4 |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Alanındaki çalışmalarda yararlanılan ekipmanları etkin kullanabilir. | 3 |
| PÖÇ03 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Çeşitli fiziksel niceliklerin deneysel ölçüm yöntemlerini seçer ve aletleri duyarlılık sınırlarına uygun olarak kullanır. | |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | 3 |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Doktora yeterlik sınavı hazırlık çalışması süresince elde edilen bilgilerden sonuçlar çıkarabilir. | |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili edinilen bilgileri yazılı ve sözlü olarak yorumlayabilir. | 2 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Çalışma alanı ile ilgili matematiksel yöntemleri kullanır. | |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilimsel araştırmanın mantığı, tasarımı, sonuçlanması ve sonuçların aktarılması hakkında bilgi sahibi olur. | |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Malzeme ve nanoteknoloji alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 3 |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olur. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilime yenilik getiren bir bilimsel yöntem geliştirir. | |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Alanı ile ilgili yeni düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme ve nanoteknolojiye ilişkin özel bir konuda bağımsız araştırma gerçekleştirebilir. | 2 |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Disiplinlerarası çalışmaların yürütülmesinde liderlik yapabilir. | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramların öngörülerini hesaplayabilir ve deneysel sonuçlarla karşılaştırabilir. | 3 |
| PÖÇ17 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | |
| PÖÇ18 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Çalışma alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | |
| PÖÇ19 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Alanındaki problemlere ilişkin özgün çözüm yolları geliştirebilir. | |
| PÖÇ20 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bir bilimsel makale hazırlayabilir ve uluslararası hakemli dergilerde alanı ile ilgili bilimsel makale yayımlayabilir. | 3 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Mikroskopinin Nanobilim ve Nanoteknoloji Tarihi | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) Temelleri | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Tartışma |
| 3 | SEM ile Nanopartiküllerin ve Nanoyapıların Karakterizasyonu | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 4 | Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDX) | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 5 | Yüksek Çözünürlüklü Geçirgen Elektron Mikroskobu (TEM) | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 6 | TEM ile Nanopartiküllerin ve Nanotüplerin Görüntülenmesi | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 7 | Tarama Geçirgen Elektron Mikroskobu (STEM) | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 8 | Ara Sınavlar | Ders kaynaklarının incelenmesi | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
| 9 | STEM ile Nanopartiküllerin ve Nanotüplerin Karakterizasyonu | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 10 | STEM ile Üç Boyutlu Görüntüleme | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 11 | Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) Temelleri | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 12 | AFM ile Nanoyapıların Görselleştirilmesi | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 13 | Tarama Tünelleme Mikroskobu (STM) Temelleri | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 14 | STM ile Atomlar, Moleküller ve Yapıların Görüntülenmesi | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 15 | STM ile Nanoskala Manipülasyonu ve Desenleme | Konuyla ilgili Ders kitabı ve görsel slaytların hazırlığı | Öğretim Yöntemleri: Tartışma |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kaynaklarının incelenmesi | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kaynaklarının incelenmesi | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||