Izbrana poglavja iz nanoznanosti

Predmet se bo osredotočal na nastajajoče ideje nanoznanosti, kjer so sistemi majhnih velikosti ključnega pomena pri določanju njihovih lastnosti in obnašanj. Glavni cilj je podati študentu delovno znanje o sodobni nanoznanosti.
Predmet se bo osredotočal na:
• Vlogo površine na nanoznanost
• Vlogo kvantne mehanike pri reduciranju velikosti materialov
• Vlogo ukrivljenja pasov na površini in vmesne plasti nanostrukturnih materialov na njihovo fotokemično obnašanje.
• Perspektiva znanosti o površinah na TiO2 fotokatalizo

/

• Uvod v koncepte nanoznanosti, nanotehnologije in nanostrukturnih materialov • Pregled karakterizacije in priprave nanostrukturnih materialov • Material, struktura in nano-površina: Pomembnost površine; Inženiring materialov, Oblika in površina vzorca; Površina in volumen; Atomarna struktura; Primeri. • Kontinuum materialov: Osnove kvantne mehanike in trdnega stanja, Nič-, eno- in dvo-dimenzionalni materiali. Hierarhične strukture in efekt kvantne velikosti. Študij elektronske konfinacije na tankih plasteh z fotoemisijsko spektroskopijo. • Fizikalni aspekti nano-fotokatalize. Pregled efektov ukrivljenja pasov na fotokemijo: molekularna adsorpcija in desorpcija, prenos in rekombinacija fotogeneriranih nosilcev naboja, struktura površin in ukrivljenje pasov zaradi velikosti delcev, itd. • Perspektiva znanosti o površinah na TiO2 fotokatalizo

Študent bo pridobil znanje s področja nanoznanosti. Prikazal bo podrobno znanje in razumevanje sodobnih konceptov in aplikacij na nano-nivoju; predhodno znanje fizike in kemije bo povezal s predstavljenimi temami, analiziral sodobne probleme v nanoznanosti, sorodne produkciji energije

• Edward L. Wolf, Nanophysics and nanotechnolgy, An introduction to Modern Concepts in Nanoscience, WILEY-VCH, 2nd edition, 2006. Katalog E-gradivo
• Gabor L. Hornyak, Joydeep Dutta, Harry F. Tibbals, Anil K. Rao, Introduction to Nanoscience, CRC Press, 2008. Katalog
• William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, Inc.,2012 Katalog E-gradivo
• K. Oura, V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, M. Katayama, Surface Science an Introduction, Springer, 2003. Katalog E-gradivo
• Zehn Zhang and John T. Yates, Band Bending in Semiconductors: Chemical and Physical Consequences at Surfaces and Interfaces, Chem. Rev. 112, 5520 (2012). https://doi.org/10.1021/cr3000626 E-gradivo
• Michael A. Henderson, A surface science perspective on TiO2 photocatalysis, Surface Science Reports 66 (2011) 185–297 https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2011.01.001 E-gradivo
• Akira Fujishima, Xintong Zhang, Donald A. Tryk, TiO2 photocatalysis and related surface phenomena, Surface Science Reports 63 (2008) 515 https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2008.10.001 E-gradivo

Ustni izpit, seminarsko delo (60/40)

Izredna profesorica s področja materialov na Univerzi v Novi Gorici.

1. GARDONIO, Sandra, KAROLAK, Michael, WEHLING, Tim Oliver, PETACCIA, Luca, LIZZIT, Silvano, GOLDONI, Andrea, LICHTENSTEIN, Alexander, CARBONE, Carlo. Excitation spectra of transition-metal atoms on the Ag (100) surface controlled by hund's exchange. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2013, vol. 110, no. 18, str. 186404-1-186404-5. [COBISS.SI-ID 2741755]

2. DRAGOMIR, Mirela, ARČON, Iztok, GARDONIO, Sandra, VALANT, Matjaž. Phase relations and optoelectronic characteristics in the NdVO4-BiVO4 system. Acta materialia, ISSN 1359-6454. [Print ed.], Feb. 2013, vol. 61, no. 4, str. 1126-1135, doi: 10.1016/j.actamat.2012.10.020. [COBISS.SI-ID 21319654]

3. GARDONIO, Sandra, WEHLING, Tim Oliver, PETACCIA, Luca, LIZZIT, Silvano, VILMERCATI, Paolo, GOLDONI, Andrea, KAROLAK, Michael, LICHTENSTEIN, Alexander, CARBONE, Carlo. Spectral functions of isolated Ce adatoms on paramagnetic surfaces. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2011, vol. 107, no. 2, str. 026801-1-026801-4. [COBISS.SI-ID 1968635]

4. CARBONE, Carlo, GARDONIO, Sandra, MORAS, Paolo, LOUNIS, Samir, HEIDE, Marcus, BIHLMAYER, Marcus, ATODIRESEI, Nicolae, DEDERICHS, Peter Heinz, BLÜGEL, Stefan, VLAIC, Sergio, LEHNERT, Anne, OUAZI, Safia, RUSPONI, Stefano, BRUNE, Harald, HONOLKA, Jan, ENDERS, Axel, KERN, Klaus, STEPANOW Sebastian, KRULL, Cornelius, BALASHOV, Timofey, MUGARZA, Aitor, GAMBERDELLA, Pietro, Self-assembled nanometer-scale magnetic networks on surfaces : fundamental interactions and functional properties. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, apr. 2011, vol. 21, no. 7, str. 1212-1228. [COBISS.SI-ID 1908475]

5. OTERO, Gonzalo, GONZALEZ Cesar,PINARDI Anna Lisa, MERINO, Pablo, GARDONIO, Sandra, LIZZIT, Silvano, BLANCO-REY, Maria, VAN DE RUIT, Kevin, FLIPSE, C. F. J., MENDEZ, Javier, DE ANDRES, Pedro, and MARTIN GAGO, Jose Angel, Ordered vacancy network induced by the growth of epitaxial graphene on Pt(111). Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2010, vol. 105, no. 21, str. 216102-1-216102-4. [COBISS.SI-ID 1908987]