Erciyes University - Info Package

Dersin Adı	Dersin Seviyesi	Dersin Kodu	Dersin Tipi	Dersin Dönemi	Yerel Kredi	AKTS Kredisi	Ders Bilgileri
NANOTEKNOLOJİYE GİRİŞ	Üçüncü Düzey	FİZ 517		1	7.50	7.50	Yazdır

Dersin Tanımı

Ön Koşul Dersleri	YOK
Eğitimin Dili	TÜRKÇE
Koordinatör	DOÇ. DR. KEVSER ŞAHİN TIRAŞ
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı	DOÇ. DR. KEVSER ŞAHİN TIRAŞ
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı	YOK
Dersin Veriliş Şekli	YÜZ YÜZE
Dersin Amacı	Bu dersin amacı, öğrencilere nanoteknolojinin temel kavramlarını, nanomalzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini ve nanoölçekte ortaya çıkan özgün davranışları öğretmektir. Ders kapsamında nanomalzemelerin sınıflandırılması, üretim yöntemleri, karakterizasyon teknikleri ve temel uygulama alanları ele alınarak öğrencilerin nanoteknolojinin fizik, kimya, malzeme bilimi, enerji, elektronik, biyomedikal ve çevre teknolojileri ile ilişkisini kavramaları hedeflenmektedir. Ayrıca öğrencilerin güncel nanoteknoloji araştırmalarını takip edebilmeleri ve nanoteknolojinin bilimsel ve teknolojik problemlerin çözümündeki rolünü değerlendirebilmeleri amaçlanmaktadır.
Dersin Tanımı	Nanoteknolojiye Giriş, nanoölçeğin temel özelliklerini ve nanoteknolojinin bilimsel temellerini ele alan bir derstir. Ders kapsamında nanomalzemelerin yapısı, sınıflandırılması, fiziksel, kimyasal, optik ve elektronik özellikleri; top-down ve bottom-up üretim yaklaşımları ile temel nanomalzeme sentez yöntemleri incelenir. Ayrıca XRD, SEM, TEM, AFM, FTIR, Raman ve spektroskopik yöntemler gibi temel karakterizasyon tekniklerinin çalışma prensipleri ele alınır. Nanoteknolojinin enerji, elektronik, optoelektronik, biyomedikal, sensör, çevre ve savunma teknolojilerindeki güncel ve gelecekteki uygulamaları değerlendirilir.

Dersin İçeriği

1	Nanoteknolojiye Giriş Nanoteknoloji nedir? Nanoölçek kavramı, nanometre, nano–mikro–makro ölçek karşılaştırması, nanoteknolojinin tarihsel gelişimi
2	Nanoölçek ve Boyut Etkileri Yüzey/hacim oranı, boyut etkisi, fiziksel ve kimyasal özelliklerin boyuta bağlı değişimi
3	Nanomalzemelerin Sınıflandırılması 0D, 1D, 2D ve 3D nanomalzemeler; nanoparçacıklar, nanoteller, nanotüpler, ince filmler ve nanokompozitler
4	Nanomalzemelerin Fiziksel Temelleri Kuantum sınırlama, elektronik yapı, enerji seviyeleri, kuantum etkileri ve nanoölçekte optik özellikler
5	Nanomalzeme Üretim Yöntemleri Top-down ve bottom-up yaklaşımlar; fiziksel, kimyasal ve biyolojik sentez yöntemleri
6	Karbon Temelli Nanomalzemeler Grafen, karbon nanotüpler, fullerenler, karbon nanoparçacıkları ve karbon kuantum noktaları
7	Ara Sınav İlk 6 haftanın konularını kapsayan ara sınav
8	Metal ve Metal Oksit Nanoparçacıklar Au, Ag, ZnO, TiO₂ ve diğer metal/metal oksit nanomalzemeler; özellikleri ve uygulamaları
9	Kuantum Noktaları ve Nanokompozitler Kuantum noktalarının optik özellikleri, fotolüminesans, kompozit nanomalzemeler ve uygulamaları
10	Nanomalzeme Karakterizasyon Teknikleri XRD, SEM, TEM, AFM, EDX, FTIR, Raman, XPS ve UV-Vis/PL spektroskopisi
11	Nanoteknolojinin Enerji ve Elektronikte Uygulamaları Güneş hücreleri, LED/QLED, bataryalar, süperkapasitörler ve enerji hasadı
12	Nanoteknolojinin Biyomedikal, Çevre ve Sensör Uygulamaları Biyosensörler, ilaç taşıma, görüntüleme, çevresel arıtma ve kimyasal sensörler
13	Öğrenci Sunumları Öğrencilerin seçtikleri güncel nanoteknoloji konusu üzerine bilimsel sunumları
14	Final Sınavı Tüm dönem konularını kapsayan final sınavı
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları

1	Nanobilim ve nanoteknolojinin temel kavramlarını, tarihsel gelişimini ve makro, mikro ve nano ölçekler arasındaki temel farklılıkları açıklar.
2	Nanomalzemelerin boyut, yüzey alanı, şekil ve morfoloji gibi yapısal özelliklerinin fiziksel, kimyasal ve optik özellikleri üzerindeki etkilerini analiz eder.
3	Sıfır boyutlu, tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu nanomalzemeleri sınıflandırır ve bu malzemelerin temel özelliklerini karşılaştırır.
4	Nanomalzemelerin sentezinde kullanılan üstten-aşağı (top-down) ve alttan-yukarı (bottom-up) yaklaşımların temel prensiplerini açıklar ve farklı sentez yöntemlerini karşılaştırır.
5	Elektron mikroskopisi, X-ışını kırınımı (XRD), spektroskopik ve yüzey analiz tekniklerinin nanomalzemelerin yapısal, morfolojik, optik ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesindeki kullanımını değerlendirir.
6	Karbon nanotüpler, grafen, kuantum noktaları, metal ve metal oksit nanoparçacıkları gibi farklı nanomalzeme türlerinin özelliklerini ve kullanım alanlarını ilişkilendirir.
7	Nanoteknolojinin elektronik, optoelektronik, enerji, biyomedikal, çevre ve sensör teknolojilerindeki uygulamalarını güncel örnekler üzerinden analiz eder.
8	Nanomalzemelerin üretimi, kullanımı ve bertarafından kaynaklanabilecek çevresel, biyolojik ve iş sağlığı-güvenliği risklerini değerlendirir ve güvenli nanoteknoloji yaklaşımının temel ilkelerini açıklar.
9	Nanoteknoloji alanındaki bilimsel bir problemi literatür bilgileri doğrultusunda değerlendirir, uygun nanomalzeme ve karakterizasyon yöntemlerini seçer ve elde edilen sonuçları bilimsel olarak yorumlar.
10

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi

1	Alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile geliştirebilir, derinleştirebilir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır
2	Biyoloji alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar
3	Yeni problemleri ve onların çözümleri için strateji planlarını tanıma ve analiz etme becerisi ile bu problemi tanıma aşamasından sonuç ve bulguların değerlendirilmesi ve taktir edilmesine kadar uygun teknik ve yöntemlerin seçilmesini de kapsayan planlama , tasarım ve pratik gözlemleri yürütme becerisine sahip olur
4	Laboratuvar ölçümleri ve arazi gözlemlerinden elde edilen verileri önemleri açısından yorumlayabilme ve teorilerle ilişkilendirme becerisine sahip olur
5	Çalışmalarının süreç ve sonuçlarını, o alandaki veya dışındaki ulusal ve uluslar arası ortamlarda sistematik ve açık bir şekilde yazılı ya da sözlü olarak etkin iletişim kurma becerisine sahip olur
6	Biyoloji alanı ile ilgili en az bir bilimsel makaleyi ulusal ve/veya uluslar arası hakemli dergilerde yayınlayarak ve/veya özgün bir yapıt üreterek ya da yorumlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletir
7	Edindiği birikimi, özgün bakış açısı ve araştırma ile geliştirme, derinleştirme ve ülkesinin çıkarlarını koruyarak bilime özgün katkılar sağlayacak tanımlara ulaşır
8	Bireysel ve kollektif olarak, öğrendiği bilgileri uygulamaya aktarabilme ve sunabilme yeteneğine sahip olur ve alanı ile ilgili gerek laboratuvarda gerekse saha çalışmalarında yeterli tecrübe ve disiplin kazanır
9	Bilimsel çözümlerin ve uygulamaların, evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerinin bilincinde olur; girişimcilik ve yenilikçilik konularının farkında olur. Biyoloji alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların boyutlarını anlayabilme ve çözümüne katkıda bulunur
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü

	Sayısı	Süresi (saat)	Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim	14	3	42
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme)	14	4	56
Ödevler	10	1	10
Sunum / Seminer hazırlama	10	3	30
Kısa sınavlar	0	0	0
Ara sınavlara hazırlık	1	10	10
Ara sınavlar	1	2	2
Proje (Yarıyıl ödevi)	1	5	5
Laboratuvar	0	0	0
Arazi çalışması	0	0	0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık	1	10	10
Yarıyıl sonu sınavı	1	2	2
Araştırma	10	2	20
Toplam iş yükü			187
AKTS			7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler

Yarıyıl içi değerlendirme	Sayısı	Katkı Yüzdesi
Ara sınav	1	100
Kısa sınav	0	0
Ödev	0	0
Yarıyıl içi toplam		100
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı		40
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı		60
Genel toplam		100

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri

Ders kitabı	NANOBİLİM VE NANOTEKNOLOJİ, PROF. DR. FEVZİ KÖKSAL - DOÇ. DR. RAHMİ KÖSEOĞLU, NOBEL YAYIN, ANKARA, 1. BASIM, 2014. ISBN: 978-605-133-808-8
Yardımcı Kaynaklar	1-KUANTUM MEKANİĞİ, PROF. DR. FEVZİ KÖKSAL - DR. RAHMİ KÖSEOĞLU, NOBEL YAYIN, ANKARA, 2. BASIM, 2010. ISBN: 978-9944-77-0042-6. 2-Introduction to Nanotechnology, by Frank J. Ovens. 3-Electronic Properties of Materials, Rolf E Hummel Springer 2011. 3- Introduction to Nanotechnology, by Frank J. Ovens

Ders İle İlgili Dosyalar

DBP Hakkında

Ders Hakkında

Bölüm Hakkında