Behörighetskrav

120 hp med Kvantmekanik, Atom- och molekylfysik och Fasta tillståndets fysik I.

Mål

Kursen skall förbereda för grundforskning och tillämpad forskning inom ytfysik och relaterade ämnen såsom materialvetenskap, materialkemi och nanovetenskap.

Efter godkänd kurs skall studenten kunna:

• beskriva den atomära strukturen hos kristallina lågindexytor och genom enkla modeller räkna på sambanden mellan ytenergi och partiklars form och ytors rekonstruktioner,
• tillämpa sambandet mellan den reella rymden och den reciproka rymden och behärska notationer för överlager och rekonstruktioner,
• redogöra för principerna bakom de viktigaste spektroskopiska och mikroskopiska metoderna, kunna tolka data och tillämpa vissa enklare teoretiska beskrivningar,
• redogöra för olika typer av adsorption och karaktärisera dessa med avseende på geometriska och elektroniska egenskaper,
• härleda och tillämpa enkla kinetiska modeller som beskriver adsorption och diffusion,
• ange de viktigaste typerna av katalytiska reaktioner och de kinetiska modeller som beskriver dem,
• redogöra för olika typer av filmtillväxt och hur dessa är relaterade till ytenergierna.

Innehåll

Ytors struktur, stabilitet och reaktivitet. Ytkristallografi. Rekonstruktion och relaxation. Ytors elektronstruktur. Experimentella metoder för studier av ytors geometriska och elektroniska struktur. Adsorption av atomer och molekyler. Olika bindningstyper. Kinematik och dynamik för ytprocesser. Reaktioner på ytor. Heterogen katalys. Epitaxiell tillväxt. Lager på lagertillväxt och öbildning. Adhesionsenergier. Segregation. Presentationer av aktuell forskning inom området.

Demonstrationer av utrustning: fotoelektronspektroskopi (XPS), diffraktion med lågenergetiska elektroner (LEED) samt sveptunnelmikroskopi (STM).

Undervisning

Föreläsningar, räkneövningar, gruppövningar och demonstrationer.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. Inlämningsuppgifter vilka ger bonus på tentamen.

Övriga föreskrifter

Kursen kan ej ingå i examen tillsammans med 1FA554 Yt- och mellanskiktsfysik.