Universitetet i Oslo MENA3300. Nanoteknologi. Eksamensark. Skrevet av: Sindre Rannem Bilden

Like dokumenter
Studieprogram Nanoteknologi

Nanovitenskap og nanoteknologi

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

Kondenserte fasers fysikk Modul 2

EKSAMEN I FAG SIF4062 FASTSTOFFYSIKK VK Fakultet for fysikk, informatikk og matematikk Tirsdag 8. mai 2001 Tid: Sensur faller 29.

Prosjekt- og masteroppgaver innen modellering av halvledermaterialer ved FFI

Nanomaterialer. Jonathan Reichelt Gjertsen NOEN BEGREPER 2

InterAct Hvor er vi nå? Hvor skal vi? Knut STUA 11. februar 2015

Innhold. Innledning 13

MENA Kursinformasjon Kap. 1; Materialer og energi (innledning)

Lys. Bølger. Partiklar Atom

Beskrivelse av studieretning innen Materialer, Nanofysikk og Kvanteteknologi

MENA Kursinformasjon Kap. 1; Materialer og energi (innledning)

Eksponering og toksikologi. Morten Buhagen Arbeidsmedisinsk avdeling St. Olavs Hospital

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Tirsdag 9. desember 2003

Spenningskilder - batterier

NTNU. Liten Mindre Minst Nano Fremtidens Teknologi. Det skapende universet. Fride Vullum. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Enkel introduksjon til kvantemekanikken

SUPERSPINNER AV ALUMINIUM

Kreftenes opprinnelse i rommet (Naturkreftenes prinsipp) Frode Bukten

Eksamensoppgave i KJ Analytisk miljøkjemi

Naturfag 2 Fysikk og teknologi, 4NA220R510 2R 5-10

Likning- bingo ark 1

Experiment Norwegian (Norway) Hoppende frø - En modell for faseoverganger og ustabilitet (10 poeng)

CMOS billedsensorer ENERGIBÅND. Orienteringsstoff AO 03V 2.1

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4215 Innføring i kvantefysikk

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

Atomfysikk og kausallov

Atomfysikk og kausallov

PARTIKKELMODELLEN. Nøkler til naturfag. Ellen Andersson og Nina Aalberg, NTNU. 27.Mars 2014

Atomfysikk og kausallov

Siste uke, mai

Universitetet i Oslo FYS Labøvelse 3. Skrevet av: Sindre Rannem Bilden Kristian Haug

Last ned Bevegelsens årsak - Aasmund Holand. Last ned

Last ned Bevegelsens årsak - Aasmund Holand. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Bevegelsens årsak Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-2001

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

Eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Mandag 12. desember :00 18:00

ELEKTRISK STRØM 2.1 ELEKTRISK STRØM ATOMER

Sensorveiledning for eksamen i TIK4001, høst 2018

Introduksjon - tema nanoteknologi. Kilder, bilder/tekst: FFI Forsvarets forskningsinstitusjon, Terje Berg, CPU, EUCAT as

Nanoteknologi - masterstudium (5-årig) MTNANO år. HØST 1. år 1. år Master i nanoteknologi. VÅR 1. år 1. år Master i nanoteknologi

Evaluering av ulike formulerte fôr med hensyn på ernæringsmessig sammensetning, tekniske egenskaper og egnethet for tidlig weaning av kveitelarver

Lærerspørreskjema Fysikk

Fysikk og virkelighetsoppfatning

Brownske bevegelser. Nicolai Kristen Solheim

SUPERSPINNER AV ALUMINIUM

Universitetet i Oslo MENA3000. Oppsummering. Skrevet av: Ingrid Marie Bergh Bakke & Sindre Rannem Bilden

F F. Intramolekylære bindinger Kovalent binding. Kjemiske bindinger. Hver H opplever nå å ha to valenselektroner og med det er

Kvantemekanisk sammenfiltring

Eksempler og oppgaver 9. Termodynamikkens betydning 17

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

Ved KHiB brukes åtte kriterier som felles referanseramme for vurdering av studentenes arbeid ved semestervurdering og eksamen:

3.6 MASTERPROGRAM I FYSIKK

Hva er- og hvor finnes nanopartikler, og hvilke forhåndsregler bør man ta?

Rela%vt moderne fysikkundervisning: Kvantefysikk og generell rela%vitetsteori

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2

Bindinger, forbindelser, løsninger

Nanopartikler En ny type miljøgifter? Erik J Joner Seniorforsker ved Bioforsk Jord & Miljø

Institutt for matematiske realfag og teknologi

Nanoteknologi - masterstudium (5-årig) MTNANO år. HØST 1. år 1. år Master i nanoteknologi. VÅR 1. år 1. år Master i nanoteknologi

Lys. Bølger. Partiklar Atom

Læreplan i fysikk - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

Oppfinnelsens område. Bakgrunn for oppfinnelsen

Løsningsforslag FY6019 Moderne fysikk kl fredag 12. juni 2015

Nanoprodukter og forbrukerrettigheter

VELKOMMEN TIL INTERNATIONAL MASTERCLASSES 2017 FYSISK INSTITUTT, UNIVERSITETET I OSLO

Basis dokument. 1 Solcelle teori. Jon Skarpeteig. 23. oktober 2009

Kollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen

Løsningsforslag til EKSAMEN

Carl Henrik Gørbitz. Kjemisk institutt, UiO

3.6 MASTERGRADSPROGRAM I FYSIKK

Frå klassisk mekanikk til kvantemekanikk: Litt bakgrunn/historie

VITENSKAP. Ny tenkning med gammel teknologi

BINGO - Kapittel 6. Når et stoff går fra. Når et stoff går fra fast stoff til væske (smelte) To eller flere atomer som henger sammen (molekyl)

Onsdag og fredag

Nano og bærekraftig energiteknologi muligheter og utfordringer

Erfaringer å hente fra vellykkede restaureringsprosjekter. v/jonathan E. Colman, m.fl.

Realfagskommune - Nes. Cato Tandberg HiOA

LP. Leksjon 7. Kapittel 13: Nettverk strøm problemer

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 26. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

Ved KHiB brukes åtte kriterier som felles referanseramme for vurdering av studentenes arbeid ved semestervurdering og eksamen:

Fornybare energikilder og energilagringssystem basert på nanoteknologi. Faglig-pedagogisk dag, Februar 2018

Nanoteknologi HMS aspekter

Kan vi lære litt kvantefysikk ved å lytte til noen lydprøver? Arnt Inge Vistnes Fysisk institutt, UiO

Fornavn. Etternavn. Innlæringsmål: forstå hvordan positive og negative magnetiske poler kan demonstrere tiltrekkende og frastøtende kraft.

FY mai 2017 Side 1 av 6

Nano, mikro og makro. Frey Publishing

Hallbarer. Framstilling av Hallbarer for å teste doping i et halvledermateriale. November 2, 2008

3.6 MASTERPROGRAM I FYSIKK

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Fysikkdag for Sørreisa sentralskole. Lys og elektronikk. Presentert av: Fysikk 1. Teknologi og forskningslære. Physics SL/HL (IB)

elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-)

Kapittel 2 Atom, molekyl og ion. 1. Moderne beskrivelse av atom - Enkel oppbygning - Grunnstoff og isotoper - Navn på grunnstoff

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

CERN og The Large Hadron Collider. Tidsmaskinen

Læreplan i fysikk 1. Formål

REPETISJON FYS2140. Susanne Viefers. Fysisk Institutt, Teorigruppa. REPETISJON FYS2140 p.1/31

Transkript:

Universitetet i Oslo MENA3300 Nanoteknologi Eksamensark Skrevet av: Sindre Rannem Bilden 29. november 2015

Introduksjon Dette arket er basert på tidligere stilte spørsmål under eksamner fra 2011-2014 og kunnskapsmålene gitt i ukesoppgavene for 2015. Temaene til eksamenene er fordelt som vist under: Ukesoppgavene sier du skal kunne: Generell historie + noen spesifikke hendelser Definere nanoteknologi med egene ord Definere ELSA og hva der innebærer Beskrive skillet mellom ELSA i nanoteknologi og andre fagområder Beskrive hva som menes med green goo og grey goo og skillet mellom dem Kjenne til og forklare CUDOS inne vitenskapsetikk Definere skaleringslover for forskjellige tilfeller basert på formler Diskutere grensene for skaleringslovene Bruke enkel termodynamikk til å forklare stabiliteten til en partikkel Ha en ide om skillet mellom klassisk mekanikk og kvantemekanikk Kjenne konseptene kvantisering, bølge-partikkel dualitet, usikkerhetprinsipp, tunnelering og fotoelektrisk effekt. Vite at visse ting ikke kan forklares med klassisk mekanikk Bruke resultater fra partikkel i boks til å estimere elektronoppførsel til nanostrukturer og effekt av skalering. Evaluere overgangen mellom nano og bulk, samt nanopartikkel og molekyl. 1

Definere stabiliteten til nanomaterialer ved damptrykk, smeltepunkt, minimal krystallstørrelse. Definere magiske nummere basert på elektroniske og strukturelle aspekter. Vite at nanopartikler kan få forskjellig symmetri om størrelsen er liten nok Vite hvordan og hvorfor celleparameterene til metall og ioniske materialer endres med størrelsen. Forklare hvordan båndgapet i halvledere endres med størrelsen. Forklare hva et eksiton er og svak og sterk begrensning (confinement). Forklare hvordan partikler kan brukes som katalysator og hvordan reaktiviteten endres med størrelsen. Forklare overordnet et utvalg av synteseruter av nanopartikler Forklare overordnet et utvalg av karakteriseringsmetoder av nanopartikler Forklate overordnet bruken av spektroskopi (UV-Vis-NIR-FTIR), diffraksjon, Raman, TEM, lysspredning og massespektroskopi. Nevne og overordnet forklare synteseteknikker for produksjon av nanopartikler. Forklare hvordan nanotråder kan brukes som resonanse beam, cantilever, og sensorer. Forklare synteseruter for tråder, (VLS,template) Forklare Atomic Force Mikroskopi Nevne bruksområder for tynnfilm Prinsippene bak epitaxial vekst og materialstress Tre vekstmetoder (2D, 3D/øy, kombinert) og prinsippet bak disse Forklare Langmuir Blodget teknikken Forklare self-assembly og bruke disse på thioler på gull og såpe i vann. Forklare Skanning Tunnelering Mikroskopi og de tre modene Forklare hva en fotonisk krystall er og bruksområde Forklare basisen for plasmonisk effekt på nanopartikler av metall Forklare hv som menes med et bulk-nanomateriale Noen prinsipper bak produksjon av bulk nanomaterialer Hall-Petch relasjonen for bulk nanomaterialer Forklare hvorfor skjell er så sterke 2

Forklare hvorfor karbon kan ta så mange konfigurasjoner selv om det er hovedsakelig kovalente bindinger Beskrive oppbyggingen av C60 (12 femkanter og 20 sekskanter) Enkel syntese av C60 Beskrive de forkjellige konfigurasjonene til karbon nanotuber (antall vegger, kiralitet) Bruke indekssystemet for rulling av nanotuber og hvordan det relateres til diameter. Beskrive elektronisk oppførsel i nanotuber og hvordan de varierer med diameter. Enkelt forklare syntese av karbon nanotuber ved inskuddsmetall-katalysator. Forklare mekaniske egenskaper hos karbon nanotuber Forklare hvordan karbon nanotuber kan bli brukt som sensor Nevne noen egenskaper for grafen Grunnleggende prinsipper bak varmeledning, kollisjoner, fononer, diffusjon av elektroner/molekyler. Forskjellen mellom optiske og akustiske fononer og hvordan fononenergien påvirkes av partikkelstørrelse Betydningen av fri veilengde (mean free path) for ledning Grunnleggende prinsipper bak termoelektriske materialer og hvordan nanomaterialer kan hjelpe denne effekten. Beskrive foton tunnelering Ha en generell ide om forskningsfeltet fotonikk En kvalitativ forståelse for lys sin interaksjon med materie. Kvalitativ forståelse av plasmoner, spesielt plasmoner i nanopartikler. (frekvens, dempning, og størrelse) Kvalitativ forståelse av emmisjon, absorbsjon for halvledere, spesielt nanopartikler av halvlerere.(blåskift, confinement, usikkerhetsprinsippet) Forklare hvordan fotonkrystaller, optiske pinsetter og nær-felt mikroskopi fungerer Relatere virus til nanoroboter Diskutere Brownian bevegelse i forhold til biologisk materie. Beregne diffusjonslengde og trafikk basert på Brownian bevegelse. Beskrive grunnleggende byggeklossene i bio-nano (sukker, fettsyrer, nucleotides, aminosyrer). 3

Hvordan phospholipids kan produsere nanostrukturer. Beskrive prinsippet bak self-assembly i biologiske strukturer. Beskrive overordnet hvordan eksoskjellet dannes. Hvordan og hvorfor nanopartikler er brukt i biologiske undersøkelser. Hovedprinsippet for nanopartikler i medisinering. Hvordan metallbelagte nanopartikler er brukt for medisinering, og diagnosering. Hvordan magnetiske nanopartikler brukes til diagnosering. Forklare remanent magnetisering, kohersivt felt og magnetisk metning i en hysterese loop. Forlare superparamagnetisme, hvorfor det finnes hos små partikler og hva det har og si for lagring i magnetisme. Forklare ferrofluid og noen bruksområder 4