286610 Molekulare Nanotechnologie (V) (SoSe 2022)

Die Studierenden erwerben einen umfassenden Überblick in die Grundlagen und Anwendungen der Nanotechnologie und die Kompetenz, deren Potential fundiert einzuschätzen sowie zielgerichtete Schritte zu deren Anwendung gehen zu können. Dies beinhaltet grundlegende Kenntnisse von Effekten, die bei Objekten im Nanometerbereich auftreten. Es wird ein Überblick über die Stärken und Grenzen von wichtigen Werkzeugen der Nanotechnologie sowie die Grundlagen zur Herstellung und zu Eigenschaften von Nanostrukturen in verschiedensten Materialsystemen erworben. Ein besonderer Schwerpunkt liegt in der Beschreibung von elektronischen und molekularen Transportphänomenen in Objekten im Nanometerbereich.

Lehrinhalte:
Mikroskopische Methoden der Nanotechnologie, Top-down und Bottom-up Herstellung von Nanostrukturen (inklusive Photo-, Elektronenstrahllithographie, fokussierte Ionenstrahlen, Selbstaggregation, Selbst-assemblierte Monolagen, Carbon Nanomembranen, DNA Nanostrukturen), Eigenschaften von nanoskaligen Systemen (mechanisch, optisch, thermisch), Transport von Elektronen (inklusive Quantengase, Sommerfeldmodell, Coulomb Blockade, Einzel-Elektronen-Transistoren, Molekulare Elektronik), Transport von Molekülen (Diffusion, Einstein-Smoluchowski Beziehung, Transport durch Membranen, Molekularsiebe, Osmose), Ausgewählte Beispiele der Nanotechnologie (inklusive Mikroelektromechanische Systeme, Graphen, Nanomembranen, Nanodrähte und Nanoröhrchen, molekulare Maschinen, molekulare Sensoren)