Załącznik nr 2

Załącznik nr 2

do zarządzenia Nr 33/2012

z dnia 25 kwietnia 2012 r.

OPIS PRZEDMIOTU/MODUŁU KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

	Nazwa przedmiotu/modułu w języku polskim Współczesna fizyka doświadczalna
	Nazwa przedmiotu/modułu w języku angielskim Modern Experimental Physics
	Jednostka prowadząca przedmiot Wydział Fizyki i Astronomii
	Kod przedmiotu/modułu 13.2-4-WFD/II/1
	Rodzaj przedmiotu/modułu (obowiązkowy lub fakultatywny) Obowiązkowy dla specjalności fizyka doświadczalna
	Kierunek studiów Fizyka
	Poziom studiów (I lub II stopień lub jednolite studia magisterskie) II st.
	Rok studiów (jeśli obowiązuje) 1
	Semestr (zimowy lub letni) zimowy
	Forma zajęć i liczba godzin Wykład: 30 godzin
	Imię, nazwisko, tytuł/stopień naukowy osoby prowadzącej zajęcia Leszek Jurczyszyn, prof. dr hab., Marek Nowicki, dr hab. prof. ndzw., Franciszek Gołek, dr hab. prof. ndzw., Janusz Przesławski, dr, Robert Bryl, dr hab.
	Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych dla przedmiotu/modułu oraz zrealizowanych przedmiotów Wiedza: Znajomość podstaw fizyki kwantowej i termodynamiki. Znajomość podstaw fizyki fazy skondensowanej. Znajomość i rozumienie wybranych metod matematycznych w stopniu i zakresie niezbędnym do opisu złożonych zjawisk i procesów fizycznych. Umiejętności: Umiejętność logicznego myślenia i rozwiązywania problemów
	Cele przedmiotu Zapoznanie z głównymi metodami doświadczalnymi stosowanymi w badaniach powierzchni ciał stałych. Zapoznanie studentów z aktualnymi kierunkami badań fizyki powierzchni materii skondensowanej i układów cienkowarstwowych. Zaznajomienie z metodami teoretycznymi opisu procesów powierzchniowych (takich jak np. adsorpcja, agregacja, dyfuzja, dysocjacja zaadsorbowanych molekuł) oraz sposobem ich wykorzystania do zrozumienia i prawidłowej interpretacji wyników doświadczalnych. Przedstawienie współczesnych technik badawczych materiałów dielektrycznych ze szczególnym uwzględnieniem ferroików. Opis metod eksperymentalnych stosowanych w IFD do wytwarzania i charakterystyki tych materiałów. Zapoznanie z wybranymi modelami opisu własności ferroicznych i niektórymi zastosowaniami materiałów ferroicznych i multiferroicznych.
	Zakładane efekty kształcenia Wiedza: Ma wiedzę dotyczącą podstawowych kierunków badawczych fizyki powierzchni fazy skondensowanej oraz układów cienkowarstwowych. Zna podstawowe metody eksperymentalne badania powierzchniowych i objętościowych własności fazy skondensowanej. Zna najnowsze osiągnięcia eksperymentalne fizyki powierzchni fazy skondensowanej Zna wybrane metody eksperymentalne badania właściwości dielektrycznych, optycznych i termodynamicznych materiałów dielektrycznych i ferroicznych. Ma wiedzę z podstaw technologii wytwarzania nowoczesnych materiałów: technologii wzrostu kryształów, preparowania ceramik, cienkich warstw i heterostruktur. Zna podstawowe modele ferroicznych przemian fazowych. Wie o podstawowych aplikacjach materiałów ferroicznych. Ma wiedzę z zakresu podstawowych metod teoretycznego opisu własności strukturalnych i elektronowych różnego rodzaju układów powierzchniowych. Ma wiedzę dotyczącą sposobu użycia tych metod w zrozumieniu i interpretacji wyników doświadczalnych. Ma podstawową wiedzę dotyczącą symulacji procesów powierzchniowych takich jak np. dyfuzja, adsorpcja, dysocjacja oraz formowania się obrazów w Skaningowej Mikroskopii Tunelowej. Umiejętności: Potrafi omówić wybrane zjawiska, eksperymenty, metody badawcze i teorie fizyczne związane z aktualnymi pracami w dziedzinie fizyki powierzchni. Potrafi wybrać odpowiednie techniki doświadczalne do realizacji określonego zadania badawczego. Potrafi wybrać i ocenić metodę do charakteryzacji materiałów dielektrycznych i ferroicznych. Umie krytycznie oceniać wyniki doświadczalne oraz wyniki teoretyczne, posiada podstawowe umiejętności dotyczące wykorzystania poznanych metod teoretycznych do zrozumienia i prawidłowej interpretacji wyników doświadczalnych. Kompetencje społeczne: Rozumie konieczność stałego śledzenia literatury fachowej. Rozumie rolę współczesnych metod doświadczalnych w rozwoju materiałoznawstwa oraz potrzebę prowadzenia prac projektowo-badawczych i wdrażania ich wyników w technologii. Rozumie rolę fizyki w rozwoju cywilizacyjnym i postępie technologicznym Rozumie wagę samokształcenia w podnoszeniu kwalifikacji zawodowych i powodzeniu na rynku pracy	Symbole kierunkowych efektów kształcenia: K2_W07 K2_W08 K2_W12 K2_W08 K2_W05 K2_W09 K2_W10 K2_U07 K2_U08 K2_U03 K2_U06 K2_U04 K2_K05 K2_K03 K2_K04 K2_K06
	Treści programowe Spektroskopia elektronów Augera (AES), dyfrakcja niskoenergetycznych elektronów (LEED), kierunkowa spektroskopia augerowska (DAES) i piku elastycznego (DEPES), dyfrakcja fotoelektronów rentgenowskich (XPD). Zjawisko emisji polowej oraz jonizacji polowej, parowanie polowe. Polowa Mikroskopia Jonowa i Polowa Mikroskopia Emisyjna – zasada działania i realizacja. Polowoemisyjne metody badania powierzchni ciał stałych: dyfuzja powierzchniowa, fasetkowanie i kształt równowagowy kryształów, reakcje katalityczne, struktura pasmowa i stany powierzchniowe. 3D Atom Probe i badania materiałowe. Metody wyznaczania pracy wyjścia i jej zmian. Zjawiska powierzchniowe indukowane przejściami elektronowymi. Pomiar skrajnie niskich natężeń prądów – pomiar w reżimie impulsowym. Artefakty w pomiarach STM/AFM. Ferroiki - definicje i podział. Ferroiki pierwszego, drugiego i wyższych rzędów (multiferroiki) - klasyfikacja. Termodynamika przemiany ferroicznej na przykładzie ferroelektryków i ferroelastyków. Domeny ferroelektryczne i ferroelastyczne - proces przełączenia. Wytwarzanie materiałów ferroicznych: kryształów, ceramik, cienkich warstw, heterostruktur. Charakteryzacja dielektryczna, optyczna i termodynamiczna materiałów ferroicznych – metody stosowane w IFD, INTiBS i EIT+. Nowe techniki mikroskopowe w badaniach cienkich warstw ferroicznych – obrazowanie i modyfikowanie struktur domenowych. Zastosowania materiałów ferroicznych, kondensatory, sensory np. piroelektryczne, elementy pamięci, aktuatory, elementy elektrooptyczne. Podstawowe metody opisu własności strukturalno elektronowych układów molekularno-powierzchniowych. Podstawowy teorii obliczeń typu ab-initio w kontekście ich wykorzystania do interpretacji wyników doświadczalnych. Teoretyczne podstawy dynamiki molekularnej, symulacji wybranych procesów powierzchniowych takich jak adsorpcja, agregacja, dyfuzja powierzchniowa. Numeryczne symulacje procesu formowania obrazów w Skaningowej Mikroskopii Tunelowej. Transport elektronowy w układach molekularnych.
	Zalecana literatura (podręczniki) J.B. Pendry, Low energy electron diffraction (Academic Press, London 1974); D.P. Woodruff, T.A. Delchar, Modern techniques of surface science (Cambridge University Press 1990); H. Lüth, Surfaces and interfaces of solids (Berlin 1993); M. Nowicki, Efekty dyfrakcyjne elektronów pierwotnych i wtórnych w badaniach strukturalnych (Wrocław 2003); H. Ibach Physics of Surface and Interfaces (Springer 2006); H. Lüth Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films (Springer 2001); H-E. Schaeffer Nanoscience (Springer 2010). R.E. Newnham - "Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure" - Oxford University Press 2005 M.D. Glinchuk and A.V. Ragulya - "Nanoferroics" - Naukova Dumka Kiev 2010 V.K. Wadhawan –„Introduction to Ferroic Materials” - Gordon and Breach 2000
	Forma zaliczenia poszczególnych komponentów przedmiotu/modułu, sposób sprawdzenia osiągnięcia zamierzonych efektów kształcenia: wykład: egzamin testowy seminarium: laboratorium: konwersatorium: inne:
	Język wykładowy polski
	Obciążenie pracą studenta
	Forma aktywności studenta		Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności
	Godziny zajęć (wg planu studiów) z nauczycielem: - wykład: - ćwiczenia: - laboratorium: - inne: konsultacje		30
	Praca własna studenta np.: - przygotowanie do zajęć: - opracowanie wyników: - czytanie wskazanej literatury: - napisanie raportu z zajęć: - przygotowanie do egzaminu:		30 20
	Suma godzin		80
	Liczba punktów ECTS		3

*objaśnienie symboli:

K (przed podkreśleniem) - kierunkowe efekty kształcenia

W - kategoria wiedzy

U - kategoria umiejętności

K (po podkreśleniu) - kategoria kompetencji społecznych

01, 02, 03 i kolejne - numer efektu kształcenia
COURSE/MODULE DESCRIPTION (SYLLABUS)

	Course/module
	University department
	Course/module code
	Course/module type – mandatory (compulsory) or elective (optional)
	University subject (programme/major)
	Degree: (master, bachelor)
	Year
	Semester (autumn, spring)
	Form of tuition and number of hours
	Name, Surname, academic title
	Initial requirements (knowledge, skills, social competences) regarding the course/module and its completion
	Objectives
	Learning outcomes	Outcome symbols, e.g.: K_W01*, K_U05, K_K03
	Content
	Recommended literature
	Ways of earning credits for the completion of a course /particular component, methods of assessing academic progress: lecture: class: laboratory: seminar: other:
	Language of instruction
	Student’s workload
	Activity		Average number of hours for the activity
	Hours of instruction (as stipulated in study programme) : - lecture: - classes: - laboratory: - other:
	student’s own work, e.g.: - preparation before class (lecture, etc.) - research outcomes: - reading set literature: - writing course report: - preparing for exam:
	Hours
	Number of ECTS

* Key to symbols:

K (before underscore) - learning outcomes for the programme

W - knowledge

U - skills

K (after underscore) - social competences

01, 02, 03 and subsequent - consecutive number of learning outcome