• Turkish
  • English
Ders Kodu: 
MSN 203
Ders Tipi: 
Alan Seçmeli
Teori Saati: 
3
Uygulama Saati: 
0
Laboratuvar Saati: 
0
Kredi: 
3
AKTS: 
6
Dersin Dili: 
İngilizce
Dersin Amacı: 
1. Malzeme biliminin mühendislik uygulamalarındaki önemi ve rolünün anlaşılmasını sağlamak. 2. Malzemelerin özelliklerini, yapısını ve üretim süreçlerini öğretmek ve aralarındaki güçlü ilişkileri öğrencilerin anlamasını sağlamak. 3. Malzeme bilimi bilgisini kullanarak malzeme seçimi ve tasarımı konusunda bir anlayış kazandırmak.
Dersin İçeriği: 

Malzemelerde atomik yapılar ve bağlanma türleri, "Elektronik Bant" teorisi, metallerin ve yarı iletkenlerin renklenmesi, malzemelerin optik özellikleri, renklenmenin atomik ve moleküler kökenleri, malzemelerin elektriksel iletkenliği ve özdirenci, malzemelerin iletkenliğini etkileyen faktörler, metaller, yarı iletkenler ve yalıtkanlar, ekstrinsik ve intrinsik yarı iletkenler, tek kristal malzemeler, elektronik cihaz üretim kavramı, dielektrik ve ferro-elektrik malzemeler, ısı kapasitesi, malzemelerin ısıl genleşmesi ve ısıl iletkenliği, elektron konfigürasyonlarının malzemelerin manyetik davranışına etkileri, mıknatıslanmanın (manyetizasyonun) ve manyetik malzemelerin sınıflandırılması.

Dersin Öğretim Yöntemleri: 
1: Hocanın ders anlatımı, 2: Tartışma ile ders anlatımı, 3: Hocanın sınıfta problem çözmesi, 4: Benzetim kullanma, 5: Problem çözme ödevi, 6: Okuma ödevi, 7: Laboratuvar çalışması, 8: Dönem araştırma ödevi, 9: Konuk konuşmacı sunumu,
Dersin Ölçme Yöntemleri: 
A: Yazılı Sınav, B: Çoktan seçmeli sınav C: Eve verilen kısa sınav, D: Deney Raporu, E: Ödev, F: Proje, G: Öğrencinin sunumu,

Dikey Sekmeler

Dersin Öğrenme Çıktıları

Dersin Öğrenme Çıktıları Detaylı Program Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1. Bu dersi tamamladıktan sonra öğrenci kimyasal bileşim-atomik bağ ve malzemelerin özellikleri arasındaki ilişkiyi anlayabilecektir.     1a, 1b, 2a 1, 2, 6                 A, E
2.Elektron bandı teorisi ve elektron bandı yapısına bağlı olarak malzemenin iletken mi, yarı iletken mi yoksa izolatör mü olduğunu tanımlar. 1a, 1b, 2a 1, 2, 6 A, E
3. Piezoelektrik etkisi ve piezzo elektrik malzemelerinin kristal yapısı. Öğrenciler ayrıca piezzo elektrik etkisi denklemini problem çözümünde kullanabileceklerdir. 1a,1b,2a 1,2, 6 A, E
4. Malzemelerdeki manyetizasyon ve malzemelerin manyetik özellikleri ile elektron konfigürasyonu arasındaki ilişki. 1a,1b,2a 1,2, 6 A, E
5. Isı kapasitesi, ısıl iletim ve ısıl genleşme ve bunları ilgili problem çözümlerinde kullanma. 1a,1b,2a 1,2, 6 A, E

Dersin Akışı

DERS AKIŞI
Hafta Konular Çalışma Malzemeleri
1 Kristal yapılara giriş, atomik bağ ve elektriksel iletim kavramı Ders Notları
2 Bağ türleri ve "Elektron Bant Teorisi" ne giriş Ders Notları
3 Elektron bant yapısına bağlı olarak malzemelerin iletken, yarı iletken ve yalıtkan davranışları. Ders Notları
4 Yarı iletken malzemeler ve yarı iletkenlerin katkılanması. Elektronik malzemeler ve mikro cihaz konsepti: p-n bağlantı diyotu, metal-yarı iletken bağlantı (Schottky) diyotu ve n-p-n / p-n-p transistörleri. Ders Notları
5 Tek kristal malzemeler ve yarı iletken mikro cihaz üretim teknikleri Ders Notları
6 Dielektrik malzemeler ve polarizasyon mekanizmaları Ders Notları
7 Piezoelektrik kristaller ve piezzo elektrik etkisi: teori ve hesaplamalar. Ders Notları
8 Mıknatıslanma(manyetizasyon) mekanizması ve manyetizasyon ile elektron konfigürasyonu arasındaki karşılıklı ilişki. Ders Notları
9   Geçiş metalleri ve manyetik malzemeler Ders Notları
10 Malzemelerin termodinamiği, kinetiği ve ısıl özellikleri Ders Notları
11 ARA SINAV Ders Notları
12 Malzemelerin ısıl özellikleri: ısı kapasitesi, ısıl genleşme ve ısıl iletim hesaplamaları Ders Notları
13 Malzemeler ile elektron, foton, X-ışınları arasındaki etkileşimler: optik emisyon, lüminesans, floresans, fosforesans, Raman kayması ve x-ışını floresan işlemleri. Ders Notları
14 Malzemelerin optik özellikleri Ders Notları
15 Final Ders Notları

Kaynaklar

ÖNERİLEN KAYNAKLAR
Ders Notu 1. Hummel, R.E., “Electronic Properties of Materials”, 3rd Ed., Springer, 2005, ISBN No: 0-387-95144-X.
2. White, M.A., “Properties of Materials”, Oxford University Press, USA,1999, ISBN No:978-0195113310.

3. Askeland, D.R., Phule, P.P., “The Science and Engineering of Materials”, Thomson Learning, 2005, ISBN 978-0534553968.

4. Schaffer, P., Saxena, A., Sanders, T.H., Antolovich, S.D., Warner, S.B., “Science andDesign of Engineering Materials”, J, McGraw-Hill, 2000, ISBN 9780072448092.

Materyal Paylaşımı

 
MATERYAL PAYLAŞIMI
Dokümanlar Ders kitabı ve ders notları
Ödevler Ev ödevi
Sınavlar Sınav soruları gerektiği takdirde sınav sonrası derste çözülmektedir.

 

Değerlendirme Sistemi

DEĞERLENDİRME SİSTEMİ
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI SAYI KATKI YÜZDESİ
Ara Sınav  1 30
Sunum (Dönem ödevi) 4 30
Toplam   60
Finalin Başarıya Oranı   40
Yıl içinin Başarıya Oranı   60
Toplam   100

Dersin Program Çıktılarına Katkısı

DERSİN PROGRAM ÇIKTILARINA KATKISI 
No Program Öğrenme Çıktıları
koyunuz 
1a Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi;
1b Bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi.
2a Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi;  
2b Bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3a Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi;   
3b Bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.  
4a Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi;  
4b Bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.  
5a Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama becerisi,   
5b Deney yapma,  veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6a Disiplin içi takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi;  
6b Çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi;   
6c Bireysel çalışma becerisi.  
7a Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi;   
7b En az bir yabancı dil bilgisi;   
7c Etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme becerisi,    
7d Etkin sunum yapabilme becerisi,   
7e Açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.  
8a Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi,  
8b Bilgiye erişebilme becerisi.  
9a Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci.   
9b Mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.  
10a Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi hakkında bilgi.  
10b Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.  
10c Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.  
11a Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri hakkında bilgi,  
11b Çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi.  
11c Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.  

ECTS

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU
Etkinlik SAYISI Süresi
(Saat)
Toplam
İş Yükü
(Saat)
Ders Süresi  14 4 56
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 6 84
Arasınav  1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü     146
Toplam İş Yükü / 25 (s)     5,84
Dersin AKTS Kredisi     6