Kurset har som målsætning at give en generel og bred introduktion til det multidisciplinære felt nanoteknologi. Studenter, som har fuldført tre semestre på en af ingeniør-retningerne kan blive optaget på kurset. I løbet af kurset vil studenterne erhverve sig den basale viden om de teoretiske begreber og eksperimentelle teknikker, der ligger til grund for den seneste tids kraftigt forbedrede muligheder for at observere, fabrikere og manipulere individuelle strukturer på nanometerskala. Et andet sigte med kurset er at vise den igangværende sammensmeltning af mikroelektronikken og mikromekanikkens top-down metoder med kemien/biokemiens bottom-up metoder; en udvikling som skaber nye og spændende interdisciplinære forskningsfelter og teknologier.
Kursusindhold:
I Første halvdel af kurset gives en indtroduktion af fundamentale teoretiske begreber og eksperimentelle teknikker inden for nanoteknologien. På nanometerskala beskrives naturen ved hjælp af kvantefysik. Den nødvendige del af kvanteteorien præsenteres på et meget elementært niveau, og den benyttes til at analysere og forstå karakteristiske nanoskalafænomener, så som tunnelering, størrelses-kvantisering af elektronorbitaler og van der Waals kræfter. Centrale eksperimentelle emner er nanolitografi, benyttet i fremstillingen af nanostrukturer, og en gennemgang af design og anvendelser af forskellige Scanning Probe Microskoper (SPM), især Scanning Tunnel Microskopet (STM) og Atomic Force Microskopet (AFM). I anden halvdel af kurset focuseres der på en række eksperimenter, hvor nanoteknologi er anvendt: bjælke-baserede bio-sensorer, molekulær elektronik, self-assembly, kraftmålinger på individuelle molekuler og celler, bio-chip baseret DNA-analyse, og nanoskala manipulatorer. For hvert af disse emner inviteres en aktiv forsker til at komme og beskrive nogle af de seneste udviklinger inden for den pågældendes fagområde. I de tilhørende regneøvelser vil der blive regnet på problemer baseret på faktiske eksperimentelle data.
