Bred Ingång: inriktning Teknisk Fysik

Transkript

1 Bred Ingång: inriktning Teknisk Fysik Varför Teknisk Fysik? Jobbmöjligheter - arbetsmarknad Terminsplanering - kurser Lars Johansson tel , rum 21F211

2 Varför Teknisk Fysik? Civilingenjör i teknisk fysik: gedigen teoretisk och experimentell utbildning i teknik, matematik och fysik Generell tvärvetenskaplig problemlösare med god analytisk förmåga Forskningsnära utbildning - förbereder för avancerat forsknings- och utvecklingsarbete i industrin Förbereder även för forskarutbildning (Lic. eller Dr.) i fysik m.m.

3 Arbetsmarknad Stor flexibilitet - kan arbeta i en mängd olika branscher Typiska jobb karriärvägar: Forskning/utveckling i storföretag eller mindre high-tech-företag Entreprenör egen företagare Forskarutbildning akademisk karriär eller ledande roll i industrin Analytiker systemutvecklare inom olika branscher Jobbmöjligheter: Låg arbetslöshet, förväntad allmän brist på ingenjörer. Mycket svårt att göra prognoser för framtida arbetsmarknad.

4 Teknisk fysik i Karlstad: Inriktning mot material- och nanovetenskap nyckelområden för teknik- och samhällsutvecklingen Nära koppling till forskningen inom Materialfysik och till tekniska tillämpningar Blandning av teoretiska och experimentella kurser, Teori: kvantmekanik, materiens uppbyggnad, beräknings- och simuleringsmetoder, med mera Experiment: använda avancerade analysinstrument, t.ex. mikroskopi på atomskala, använda nya typer av material, tillverka egna nanostrukturer, nanoteknik, etc. Studiemiljö: stor gemensam lab-miljö inom materialvetenskap-området.

5 Vad är nanoteknik och nanovetenskap? Strukturer i storlek nanometer. Nya egenskaper och funktion på grund av deras litenhet. Möjlighet att kontrollera och manipulera på atomär skala Bottom - up: Nanowires, nanoparticles, etc. Top-down: present microelectronics 65 nm technology: 126 mm million transistors 1.2 nm gate oxide 35 nm gates

6 Nanoteknikens betydelse Nanoteknik förväntas ha samma påverkan på samhället som den nuvarande informationsteknologin har. Förväntad ekonomisk betydelse: År 2015 är nanoteknikmarknaden värd 1 biljon USD Inom 10 år är hela halvledarindustrin och halva läkemedelsindustrin baserad på nanoteknik. Forskning: USA: National Nanotechnology Initiative: Funding: 1.4 miljarder USD /år I EU:S 7:e ramprogram spelar nanoteknik en central roll Hela världen: : 7 miljarder Euro per år för nanoforskning

7 Forskare och lärare i Materialfysik 2010 Lars Johansson Ellen Moons Krister Svensson Kjell Magnusson Hanmin Zhang

8 Översikt Teknisk fysik Årskurs 2-3: grundläggande kurser i fysik, teknik och matematik. Möjlighet att ta kandidatexamen i Teknisk fysik Årskurs 4: Kurser på avancerad nivå, teoretiska fysikkurser och profileringskurser med inriktning mot materialfysik och nanovetenskap, utveckla förmågan till tillämpat industriellt forsknings- och utvecklingsarbete Årskurs 5: Höstterminen: Valbara fysikkurser 15 hp, valfria kurser 15 hp Vårterminen: Examensarbete

9 Kurser termin 3 Termodynamik och grundläggande energiteknik, EMGA70 (särskilt spår för Teknisk fysik) Linjär algebra och vektoranalys, MAGA6 Matematisk fysik I (MAGC03), 7,5 hp: Ger viktig fördjupning av matematikkunskaperna Miljöteknik, EMGA72, alternativt Värme och strömningslära, EMGA71

10 Kurser termin 4 Elektromagnetisk fältteori (FYGB03), 7,5 hp. Grundkurs i den elektromagnetiska fältteorin Kvantfysik I (FYGB01), 7,5 hp: Grundkurs i kvantfysik, ger nödvändiga förkunskaper för fysikkurserna i kommande terminer Stokastiska metoder, 7,5 hp: Matematisk statistik och sannolikhetslära Material, 7,5 hp: Grundkurs i materialteknik

11 Kurser årskurs 3 Höstterminen: Fasta tillståndets fysik: ger den grundläggande fysikaliska teorin för fasta material Industriell ekonomi Nanovetenskap I Reglerteknik, alternativt Analytisk mekanik Vårterminen: Hållfasthetslära Numeriska metoder Examensarbete för kandidatexamen, 15 hp, alternativt valbara kurser.

12 Årskurs 4 Kurser på avancerad nivå, teoretiska fysikkurser och profileringskurser med inriktning mot materialfysik och nanovetenskap, Matematisk fysik II Karakterisering av material Kvantfysik II Reglerteknik, alternativt Analytisk mekanik Nanovetenskap II Beräkningsfysik Ytfysik Funktionella material Projektledning

13 Årskurs 5 Höstterminen: Valbara fysikkurser 15 hp, valfria kurser 15 hp Vårterminen: Examensarbete

14 Examensarbeten Kan göras internt, t.ex. kopplat till ett forskningsprojekt Kan även göras vid olika företag, t.ex. BAE Systems, Metso, Stora Enso, med mera. Aktuella exempel: Impulse-radiating antenna (BAE Systems) Surface temperature measurement on a Yankee cylinder (Metso) Solar cells based on organic heterojunctions (KAU) Development of an Image Processing Tool for Fluorescence Microscopy Analysis of Paper Chemistry (Stora Enso)

15 Earlier Master Thesis: STM and AFM Studies of SWNT Joakim Hirvonen-Grytzelius SWNT deposited from solution on Au(111) films on mica

16 Master Thesis : Nanocrystals Leif Ericsson, Kjell Magnusson AFM image of ZnO - crystal SEM-bilder av ZnO nano-crystal on Si-substrat

17 Exempel: Nanostrukturer studerade med elektronmikroskop (TEM) Krister Svensson Transmissionselektronmikroskop: 200 kev TEM/STEM gold tip Sample Nanotube iron

18 TEM-bild av kolnanorör med järnpartikel

19 Magnetic Semiconductor: GaMnAs, Mn-Si(111) och Mn-Ge(111) Joakim Hirvonen-Grytzelius, Hanmin Zhang, Lars Johansson (GaMn)As(001) Mn-cluster on Si(111)7x7 and Mn-Si(111)-( 3x 3)

20 Exempel: Polymerbaserade solceller Ellen Moons Polymer blend solar cell ITO Al e - Polymer blend morphology Photo n * C 8 H 17 C 8 H 17 S N S N S n O OMe 25x25 mm operating test device on patterned substrate Hole transporting material Electron transporting material

21 Exempel: Projekt i kursen Svepprobmikroskopi VT 2010: Manipulation av kolnanorör med SPM Veeco Innova SPM (AFM)