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Inhalte:

• Planung, Umsetzung und Auswertung transmissionselektronenmikoskopischer Experimente mit atomarer Auflösung 
• Vermittlung der Grundlagen der Elektron-Festkörper-Wechselwirkung als Basis der Kontrastentstehung und Spektroskopie 
• Numerische Simulation der hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie 
• Praktisches Arbeiten mit dem TEM

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS | P: 2 SWS) 

Inhalt:

• Vermittlung fortgeschrittener Methoden der Realstrukturanalyse bestehend aus Röntgenbeugung und Transmissionselektronenmikroskopie
• Diskussion der Entscheidungsfindung zu einer sinnvollen Methodenkombination für die Untersuchung verschiedener werkstoffwissenschaftlicher Aufgabenstellungen 
• Konzepte der Realstruktur, insbesondere der Kristallbaufehler, sowie Eigenspannungen und Textur

Dauer: 1 Semester (V: 5 SWS | S: 1 SWS | P: 1 SWS)

Inhalte:

• Anwendung und Kombination analytischer Verfahren der Elektronenbeugung im Rasterelektronenmikroskop 
• Methoden der Interpretation und Weiterverarbeitung der erhaltenen Daten 
• Zusammenhang zwischen Kristallstruktur, Kikuchi-Beugungsbildern und Kristallstrukturprojektionen 
• ausgewählte Software zur Weiterverarbeitung, Auswertung und Aufbereitung der erhaltenen Daten

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalte:

• Grundlagen der Abscheidung dünner und dicker Schichten auf Substraten (physikalische und chemische Verfahren)
• Zusammenhang zwischen Abscheideverfahren, -bedingungen und Schichteigenschaften 
• Methoden und Verfahren der Charakterisierung der mechanischen und physikalischen Schichteigenschaften

Dauer: 1 Semester (V: 3 SWS | P: 3 SWS)

Inhalte:

• Eigenschaften der Materie unter extrem kurzlebigen Zuständen hoher Drücke, Dichte oder Temperatur 
• Prinzipien der extrem schnellen Messung der Werkstoffeigenschaften während dieser Zustände 
• Interpretation von Daten, welche mit Kurzpulslasermessungen erhalten werden 
• Auswahl und Design einer auf die wissenschaftliche Fragestellung ausgerichteten Messmethodik

Dauer: 1 Semester (V: 1 SWS | S: 1 SWS) -Blockkurs

Inhalte: 

• Physikalische Grundlagen der Entstehung, Bewertung und Messung von Eigenspannungen 
• Methoden der problembezogenen Auswahl von Eigenspannungsmessverfahren 
• Grundlagen der Elastizitätstheorie 
• Verfahren der Eigenspannungsmessung, insbesondere röntgenographische Eigenspannungsmessungen

Dauer: 1 Semester (V: 1 SWS | S: 1 SWS | P: 1 SWS) 

Inhalt:

• Grundlagen der Herstellung, Charakterisierung und Eigenschaften von Nichteisenmetallen 
• Ableiten eines Einsatzgebietes aus den dafür relevanten Werkstoffeigenschaften 
• Gefügeausbildung als Folge des Herstellungsprozesses und der Legierungszusammensetzung 
• Refraktärmetalle, Edelmetalle, Lotwerkstoffe im Bilde aktueller metallphysikalischer Trends

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalt:

• Grundlagen der Kristallographie und Gesetzmäßigkeiten des kristallinen Aufbaus der Materie (Symmetrie, Raumgruppen) 
• Klassifikation und Interpretation von Gefügen auf Basis optischer Mikroskopie 
• Grundzüge des Zusammenhangs zwischen Kristallstruktur und Kristalleigenschaften (Kristallphysik) 
• Prinzipien ausgewählter festkörperanalytischer Methoden und deren Anwendung in der Mikrostrukturanalytik

Dauer: 1 Semester (V: 4 SWS | P: 1 SWS)

Inhalte:

• grundlegende strukturelle und mechanische Eigenschaften von Werkstoffen
• Zusammenhang von Gefügeausbildung und Phasendiagrammen
• Verknüpfung von Herstellungsprozess, (Mikro)Struktur und Eigenschaften von Werkstoffen
• Ermittlung und Bewertung mechanischer, struktureller und physikalisch-chemischer Eigenschaften von Werkstoffen

Dauer: 2 Semester (V: 3 SWS | S: 1 SWS [Teil I]; V: 3 SWS | S: 2 SWS | P: 2 SWS [Teil II])

Inhalte: 

• Auswirkungen thermodynamischer Größen auf Phasenumwandlungen und deren Kinetik 
• Analyse von heterogenen Phasengleichgewichten mit thermochemischen Methoden 
• Mechanismen der Phasenumwandlungen und heterogenen Reaktionen 
• Wechselspiel von Thermodynamik und Mikrostruktur von relevanten Werkstoffen

Dauer: 1 Semester (V: 3 SWS | S: 1 SWS)

Inhalte:

• Zusammenhänge zwischen Kristallstruktur und elektronischer Struktur von Festkörpern
• Welle-Teilchen-Dualismus und Schrödinger-Gleichung
• Ableitung der resultierenden elektrischen, magnetischen, optischen und thermischen Eigenschaften von Festkörpern

Dauer: 2 Semester (V: 3 SWS [Teil I]; V: 3 SWS [Teil II])

Inhalte:

• Arbeitsprinzipien und Herstellungsmethoden wichtiger röntgenoptischer Komponenten 
• Anwendung und experimentspezifische Auswahl von röntgenoptischen Komponenten in Bezug auf das Experiment 
• Wechselwirkung der Röntgenstrahlung mit Materie als grundlegende physikalische Prozesse zur Beeinflussung des Röntgenstrahls

Dauer: 1 Semester (V: 1 SWS | P: 1 SWS) -Blockkurs

Inhalte:

• Ãœberblick über technologisch relevante Nichteisenmetalle und deren Legierungen 
• einsatzspezifische Werkstoffauswahl nach Eigenschaften der Nichteisenmetalle 
• Herstellung, Gefügeausbildung und Anwendung für konstruktive Zwecke 
• Aluminium, Titan, Magnesium, Nickel und Kupfer

Dauer: 1 Semester (2 SWS)

Inhalte:

• Grundlagen der mechanischen Eigenschaften von Festkörpern
• Versetzungslehre, sowie Korrelation von Mikrostruktur und mechanischer Eigenschaften
• Diffusion und Kriechen
• Prozesse der plastischen Verformung auf mikroskopischer Ebene
• Martensitische Umwandlungen

Dauer: 2 Semester (V: 4 SWS | S: 2 SWS [Teil I]; V: 4 SWS | P: 1 SWS [Teil II])

Inhalte:

• Experimentelle Methoden und Prinzipien der Konstruktion von Phasendiagrammen 
• Thermodynamische Berechnungen von Phasendiagrammen 
• Methoden der thermischen Analyse: DTA and DSC 
• Entwicklung keramischer Werkstoffe auf Basis experimentell bestimmter oder berechneter Phasendiagramme

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalte:

• Ãœberblick über spezielle Verfahren zur Bearbeitung komplexer werkstoffwissenschaftlicher Fragestellungen 
• Anwendungsvoraussetzungen und Probenpräparation 
• Tomographie, sowie Verfahren mit Elektronennachweis, Verfahren mit hochbeschleunigten Ionen, Verfahren mit Nachweis elektromagnetischer Wellen

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalte:

• röntgenographische Analyseverfahren im Rahmen der kinematischen Theorie (qualitative & quantitative Phasenanalyse, Gitterparameterbestimmung, Eigenspannungsmessung, Texturuntersuchungen, Kristallitgröße und Mikrodehnungen),
• elektronenmikroskopischer Verfahren (Transmissionselektronenmikroskop),
• Grundlagen der Elektronenstrahlmikroanalyse und Rasterelektronenmikroskopie,
• Praktika (Röntgenbeugung, Elektronenstrahlmikroanalyse)

Dauer: 1 Semester (V: 5 SWS | S: 1 SWS | P: 2 SWS)

Inhalte:

• thermodynamische Modellbeschreibung metallischer und keramischer Phasen 
• Auswirkung der Thermodynamik und Kinetik auf Phasenumwandlungen 
• Diskussion wichtiger Aspekte der Thermochemie und Analyse heterogener Phasengleichgewichte 
• Nutzung von Datenbanken zur Berechnung von Phasengleichgewichten 
• Vermittlung von Mechanismen von Phasenumwandlungen

Dauer: 1 Semester (V: 4 SWS | S: 1 SWS | P: 1 SWS)

Inhalt:

• Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen biokompatibler Werkstoffe 
• Wechselwirkungen zwischen Werkstoffen und biologischen Systemen 
• Grundlagen der biochemischen Wechselwirkungen zwischen Gewebe und Werkstoff 
• Prinzipien der anforderungsgerechten Auswahl biokompatibler Werkstoffe

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalte:

• Ãœbersicht der Verarbeitung metallischer Werkstoffe mittels Strahlschmelzverfahren 
• Diskussion des Wechselspiels zwischen Struktur, Herstellungsprozess und Werkstoffeigenschaften 
• Prozesstechnologien und deren Anwendungsbereiche 
• mechanische Eigenschaften der Werkstoffe, sowie deren Struktur-Eigenschaftskorrelation

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)

Inhalte:

• Entstehung und Erzeugung extremer Bedingungen (hohe und tiefe Temperaturen, Druck, Bestrahlung) 
• Veränderung von Mikrostruktur und physikalischen Eigenschaften unter diesen Bedingungen 
• Synthese von speziellen Werkstoffen durch extremen Bedingungen 
• Design und Anwendung von Werkstoffen unter extremen Bedingungen

Dauer: 1 Semester (V: 2 SWS)