Mikro ve Nanoteknoloji Yüksek Lisans Programının eğitim dili İngilizce olup, tezli ve tezsiz olarak iki programdan oluşmaktadır. Üniversitelerin bütün mühendislik dalları ile Matematik, Fizik, Kimya, Biyoloji, Biyolojik Bilimler, ve Moleküler Biyoloji ve Genetik bölümlerinden mezun öğrenci kabul edilen programda öğrenciler için herhangi bir bilimsel hazırlık programı öngörülmemiştir. Tezsiz programda ögrencilerin; aşağıdaki tablolarda verilen üç zorunlu ders ve 7 seçmeli ders olmak üzere toplam 10 dersi (toplam 30 kredi),ile beraber  MNT 592 Project dersini almak zorundadırlar.

Programda Mikro ve Nanoteknoloji ‘’MNT’’ kodlu zorunlu/seçmeli derslerin yanı sıra Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, ve Bilgisayar Mühendisliği bölümleri Lisans/Yüksek lisans programlarında halihazırda açılan ‘’MSE’’, ‘’ME’’, ‘’MECE’’, ‘’CENG’’ kodlu dersler de programa dahil edilmiştir.

Zorunlu Dersler (Tezli Opsiyon):

T: Teorik saat; U:Uygulama saati; K: Kredi; AKTS: Avrupa Kredi Transfer Sistemi

Seçmeli Dersler (Tezli-Tezsiz Opsiyon):

T: Teorik saat; U:Uygulama saati; K: Kredi; AKTS: Avrupa Kredi Transfer Sistemi

MNT: Mikro ve Nanoteknoloji; CE: İnşaat Mühendisliği; CENG: Bilgisayar Mühendisliği, MSE: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği; ME: Makine Mühendisliği; MECE: Mekatronik Mühendisliği.

• Yukarıdaki Tabloda sunulan MNT kodlu program seçmeli derslerinin yanı sıra öğrenciler Bilgisayar Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliğinden aşağıdaki tabloda verilen dersleri de seçmeli ders olarak alabilmektedirler.

Zorunlu Derslerin Ders İçerikleri:

MNT 501 Nanoteknolojinin Temelleri (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu ders farklı boyutlardaki nanoyapılı malzemeler hakkında genel bir bakış açısı verecektir. Nanoparçacıklar, nanoçubuklar ve ince filmlerin sentezi hakıında bilgi verilecek, optik, mekanik, elektriksel ve manyetik özellikleri, nanofiberler, nanogözenekli polimerler, nanoseramikler, nano yapılı oksitler, nanokristallin malzemeler ve biyomedikal uygulamalarda nanomalzemelere değinilecektir.

MNT 502 Mühendisler için İleri Sayısal Yöntemler (3 0 3) AKTS: 7.5
Doğrusal olmayan denklemlerin çözümü, Newton-Raphson yontemi, gelişmiş Newton-Raphson yontemi, secant yontemi. Adi diferansiyel denklemlerdeki dogrusal olmayan sınır değer problemlerinin sayısal çözümleri. Doğrusal ve doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin, parabolik denklemlerin, hiperbolik denklemlerin ve eliptik denklemlerin sayısal çözümleri. Dogrusal olmayan sınır koşulları. İki ve üç boyutlu eliptik ve parabolik kismi diferansiyel denklemler.

MNT 503 Nano ölçekte Üretim ve Karakterizasyon (3 0 3) AKTS: 7.5
Litografik metodlar (CVD, PVD, e-beam, ion beam, magnetron, buharlaştırma) Moleküler-demet epitaksi yöntemi, Kendiliğinden sıralanma yöntemi ve uygulamaları,baskı yöntemleri Yapısal, fonksiyonel, kimyasal ve fiziksel karakterizasyon.

MNT 592 Proje (000) AKTS:15
Bu ders tezsiz opsiyondaki öğrenciler için zorunlu olup öğrenciler Mikro ve Nanoteknoloji alanındaki bir konuda akademik danışmanları gözetiminde proje çalışmaları yapmaları gerekmektedir. Proje çalışmasının tamamlanması sonrasında öğrenciler proje raporu sunarlar.

Seçmeli Derslerin Ders İçerikleri:

MNT 504 Yüzey Bilimi ve Mühendisliği (3 0 3) AKTS: 7.5
Ders, Geometrik yapı, yüzey morfolojisi, elektronik yapı, yüzey kimyasal içeriği, kinetik ve dinamik (adsorpsiyon, saçılma, titreşim, difüzyon, desorpsiyon), moleküllerin yapı ve reaktivitesi, yüzeylerde ısıl olmayan uyarılmalar, katalizler ve yüzey reaksiyonları konularını içerektir. Ayrıca, katı-katı, katı-sıvı arayüzeylerinin yanısıra metallerin, oksitlerin ve yarıiletlerin yüzeyleri tartışılacaktır. Farklı uygulamalarda yüzey gereksinimleri üzerinde durulacak ve yüzey işlemlerine (ince kaplamalar ve nanoyapılar) giriş yapılacaktır. Tasarım süreçlerine kaplama sistemlerinin dahil edilmesi. Kaplama yöntemleri hakkında genel bilgi. Korozyon ve aşınma için kaplama sistemleri. Gaz türbinleri için kaplama sistemleri. Çok katmanlı, değişken fonksiyonel kaplamalar, intermetalik bariyer kaplamalar ve ısıl bariyer kaplamalar.

MNT 506 Küçük Ölçekli Enerji Hasadı (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu ders son zamanlarda geliştirilen küçük ölçekli enerji hasadı cihazlarını ve enerji hasadı prensiplerini gözden geçirecektir. Ders, enerji kaynakları, dönüştürücüler, güç devreleri ve depolamaya giriş yapacaktır. Isıl, kinetik, RF ve fotovoltaik enerji hasadı tartışılacaktır.

MNT 507 Akıllı Malzemeler ve Yapılar (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu ders, mikro ve nano ölçekte gerçek hayat uygulamalarında akıllı malzeme ve yapılarının tasarımı ve uygulaması gözden geçirecektir. Ders, akıllı yapılıarın tanımı, biyolojiden esinlenen malzeme ve yapıları, piezo elektrik malzeme ve işletici, Elektro-aktif polimerler, şekil bellekli alaşımlar ve işleticiler, Magnetostriktif malzemeler, sensörler.

MNT 508 Malzemelerin/Nano Malzemelerin Yapısı ve Analizi (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu ders kristalografi ve kırınım temellerini kapsamaktadır. Metal, seramik ve yarı-iletkenler gibi malzemelerin atomik yapısı ve bağlarındaki temel fikirler. Simetri operasyonları, nokta ve uzay grupları, kafes türleri, yapısal faktör, basit ve karmaşık inorganik bileşikler, yapı/özellik karşılaştırmaları, X-ışınları kırınımı ile yapı tayini, deneysel kırınım çıktılarının yorumlanması. İyonik, kovalent, metalik bağların fiziksel özelliklerinin karşılaştırılması. Atomik ve moleküler yörüngeler, bantlar ve bağlar, serbest elektron teorisi, Nanomalzemelerin parçacık hızlandırıcı X-ışını kaynakları kullanılarak karakterizasyonu. Parçacık hızlandırıcı kaynaklar, X-ışınının madde ile etkileşimi, saçılım teknikleri kullanılarak yapı tayini ve X-ışını görüntüleme tekniklerine giriş.

MNT 509 Biyomalzemeler (3 0 3) AKTS: 7.5
Biomalzemelere genel bir bakış, malzeme karakterizasyonu, bio uyumlu malzeme olarak kullanılan metal, seramik ve polimerik implant malzemeler, kontrollü ilaç salınımı, kompozitler, biyomalzemeye uygulanan biyolojik testler. Yapısal ve fonksiyonel testler.

MNT 511 Katıların Termodinamiği (3 0 3) AKTS: 7.5
Katıların termodinamiği ve istatistiksel mekanizmaları. Temel kavramlar, alaşım sistemlerinin denge özellikleri, faz diyagramlarından termodinamik bilgi edinilmesi, yüzeyler ve ara yüzeyler.

MNT 512 Faz dönüşümleri ve Kinetik (3 0 3) AKTS: 7.5
Yüzeyler ve ara yüzeyler, faz dönüşümlerinin termodinamiği, çekirdeklenme, çökeltilerin büyümesi, katılarda difüzyon, spinodal ayrışma, faz dönüşümleri, difüzyon ve mikroyapı üzerine sıcaklık etkisi ve itici güçler.

MNT 514 İleri Teknoloji Seramikleri (3 0 3) AKTS: 7.5
Toz sentezi/karakterizasyonu, ceramik ve inorganik malzemelerin hazırlanmasında inovatif yöntemler, film ve kaplamaların hazırlanması, seramik süreçlerinde yüzey/ kimyası, difüzyon, yoğun maddelerde tane büyümesi ve mikroyapı gelişimi, Sinterleme: katı hal ve sıvı faz, mikro/nano yapılar arasındaki ilişki ve özellikleri.

MNT 515 Yapısal Seramikler (3 0 3) AKTS: 7.5
Yapısal seramikler ve uygulamalarına giriş (ısı motorlarında kullanılan seramikler, rulmanlar, metal işleme operasyonlarında kullanılan seramikler, aşınmaya dirençli parçalar, biyoseramikler, askeri amaçlı seramikler), dönüşüm tokaştırma mekanizması ve örnekleri, mikroyapı-performans ilişkileri, kırılma tokluğu, sürünme özellikleri, tasarım konsepti ve yapısal seramiklerin kavramsal tasarımı, Weibull analizi, karbürler (silisyum karbür, v.s.), nitrürler (silisyum nitrür, SiAlON, V.S.) oksitler (alümina, zirkonya, v.s.) ve diğer önemli yapısal seramik grupları.

MNT 519 Malzemelerin Mekanik Davranışları (3 0 3) AKTS: 7.5
Gerilme-gerinim denklemleri ve modelleri, Mekanik testler, Gerilme ve gerinim halleri, Birleştirilmiş gerilmeler altında yorulma ve kırılma, Çentikler, Doğrusal-elastik kırılma mekaniği, Malzemelerin Yorulması, Gerinime dayalı yorulma yaklaşımı, Yorulma çatlağı ilerlemesi, Kompozit malzemeler.

MNT 521 Malzemelerin ve Yapıların Hasar Analizi (3 0 3) AKTS: 7.5
Hasar analizi teknikleri, Çarpılma hasarları, Temel tek yüklü kırılma modları, Sünek ve gevrek metallerin tek yüklü kırılması ile ilgili gerilme sistemleri, Mekanik özellikler, Gerilmeye karşı mukavemet, Kalıntı gerilmeler, Gevrek kırılma, Sünek kırılma, Yorulma kırığı, Aşınma hasarları, Korozyon hasarları, Yüksek sıcaklık hasarları, Kırılma mekaniği.

MNT 522 Biyofotoniğe Giriş (3 0 3) AKTS: 7.5
Biyofotonik, biyolojik dokuların tespitinde, görüntülenmesinde ve işlenmesinde ışığı kullanır. Fotonik ve biyolojinin karışımını içeren önemli bir alandır. Bu ders ana olarak ışığın biyolojik maddeyle etkileşimi üzerine yoğunlaşır. Bu bağlamda, optiğin temelleri, lazerler ve biyoloji, ışığın hücreler ve dokularla etkileşimi, çeşitli optik görüntüleme, algılama ve aktivasyon teknikleri ve bunların biyotıp uygulamaları ele alınacaktır. Ayrıca ileri düzey konular olarak yeni ışık klavuzu modelleri ve ışık aktivasyonlu tedavi yönemleri incelenecektir.

MSE 421 Katılarda Düfizyon (2 2 3) AKTS: 5.0
Difüzyon denklemleri, birinci ve ikinci Fick yasaları, değişken difüzyon katsayısı için çözümler. Difüzyonun atomik teorisi; Rassal hareket ve difüzyon katsayısı, Rassal hareket problemi. Sabit olmayan konsatrasyon bölgelerinde difüzyon; Kirkendall etkisi, Darken Analizi, fenomenolojik denklemler, çok fazlı iki bileşenli sistemlerde difüzyon ve iki bileşenli sistemlerde difüzyon katsayısının değişimi. Metal dışı malzemelerde difüzyon.

MSE 427 Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler ve Aygıtlar (3 0 3) AKTS: 5.0
Bu ders katılarda elektron kavramını tanıtacak. Özellikle, malzemelerin öz elektrik, optik ve manyetik özelliklerini açıklamak için, elektronların birbirleri ile, elektromanyetik radyasyon ve kristal yapı ile etkileşimi irdelenecektir. Yarı iletkenler, metaller, yalıtkanlar, polimer ve süperiletkenler tartışılacaktır. Elektriksel iletkenlik ve dopingin yani sıra tranzistörler, fotovoltaikler, ışık yayan diyotlar (LEDler), lazerler, optik olayları, fotonik, ferromanyetizma dahil olmak üzere fiziksel olayların aygıt uygulamaları ele alınacaktir.

ME 481 Mikro Elektromekanik Sistemlere Giriş (3 0 3) AKTS: 5.0
Giriş; Mikro Elektromekanik Sistemler (MEMS) ve Microsistemler ile igili genel bilgi, mikrosistemlerin çalışma prensipleri, ölçekleme yasaları ve minyatürleştirme, MEMS ve mikrosistemlerde kullanılan malzemeler, mikro imalat teknikleri, dönüştürücüler (transdüser), dönüştürme yöntemleri, mikrosistem tasarımı ve paketleme.

ME 570 Mikro Ölçekli Akışkanlar Mekaniği (3 0 3) AKTS: 7.5
Gazların ve sıvıların mikro ölçekli akışlarının fiziksel, teknik be biyolojik önemi, Newton akışkanları mekaniği, sınırlandırılmış geometriler içerisindeki tek boyutlu akışlar, yer çekimi ve yüzey gerilimi altında yayılan ince filmlerin akışı, sıkıştırılabilir gazlarla lubrikasyon teorisi, hava yatakları, Stokes eşitliği ile iki ve üç boyutlu akışlar, sıvı ve gazlarda moleküller arası kuvvetler, kayma, difüzyon ve hava kabarcıkları.

ME 670 İleri Mikroakış Sistemleri ve Uygulamaları (3 0 3) AKTS: 7.5
Ölçeklendirme yasaları ve küçük uzunluk mertebelerinde taşınım, mikro kanallarda kılcal kuvvetlerle ve basınçla sürülen akışlar, elektrokinetik temelli mikro akışlar, manyetik temelli mikro akışlar, mikro akışın idare edilmesi.

MECE 508 Optiğe Giriş (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu ders optiğin temel konularını kapsamaktadır. İki farklı bakış açısıyla konular irdelenmektedir; geometrik optik ve fiziksel optik. Geometrik optik kapsammda aynalar, prizmalar, lensler ve objektif, mikroskop ve teleskop gibi optik sistemler ışın teorisi yoluyla açıklanmaktadır. Fiziksel optik de ise ışığın dalga kuramı yoluyla girişim, kırınım ve ışığın polarizasyonu konuları açıklanmıştır.

MECE 512 Lazer Makine İşleme (3 0 3) AKTS: 7.5
Bu derste üretim maksadıyla kullanılan lazer Makine işleme yöntemleri anlatılmaktadır. Ana başlıklar endüstride kullamlan CO2,YAG, Excimer gibi lazerlerin çalışma prensipleri üzerinedir. Bu lazer türlerinin uygulamalarının yanısıra kaynak, delme, sertleştirme, kaplama ve konsolidasyon gibi lazer işleme yöntemleri aktarılacaktır. Bu dersde aynca lazer şekillendirme, lazer mikro makine işleme konusu ve endüstrideki uygulamalarına değinilecektir.

MECE 522 Küçük Boyutlu Mekatronik Parçalar için Çağdaş Üretim Teknikleri (3 0 3) AKTS: 7.5
Makine-elektrik-elektronik-otomasyon sistemlerin bütünleşik olduğu mekatronik sistemlerdeki parçaların ve komponentlerin üretiminde kullanılan çağdaş üretim teknikleri, küçük boyutlu parçaların üretimine yönelik teknikler; lazerle işleme/kesme, elektro-erozyon ile işleme, kimyasal işleme ve frezeleme, su jeti ile kesme ve işleme, aşındırıcı hava jeti ile işleme, iyon ışını ile işleme/delme, konvansiyonel ve mikro işleme, pres döküm, hassas döküm, toz metal parça, pres saç malzeme şekillendirme ve eklemeli (additive) üretim teknikleri.

MECE 531 Elastik-Plastik Gerilme Analizi (3 0 3) AKTS: 7.5
İndisyal notasyon, denge denklemleri (gerilme tensoril), uygunluk denklemleri (gerinim), elastisitede alan denklemleri ve çözüm yöntemleri, düzlem gerilme ve düzlem gerinme problemleri, eksenel simetrik problemler (kalın duvarlı silindirler ve dönen diskler), Kartezyen koordinat sisteminde elastisite problemleri, plastisite, elastik-plastik analizin elementleri, gerilme-gerinim idealleştirmeleri, akma fonksiyonu, toplam deformasyon ve inkremental plastisite, gerinim pekleşmesi kuralları, kinematik gerinim pekleşmesi ve çevrimsel plastisite modelleri, kalıcı gerilmeler.

MECE 543 Bilgisayar Tümleşik İmalat Sistemleri (3 0 3) AKTS: 7.5
İmalat endüstrisinde parça Üretim aşamaları (parça üretim çevrimi), mikro işlemcilerin imalatta kullanımı, mikro-işlemci üretim sistemleri bağlantı/arayüz devreleri ve yazılımları, işlem planlama sürecinin temel prensipleri, bilgisayar destekli işlem planlaması, varyant ve jeneratif işlem planlama yaklaşımları, imalatta grup teknolojisi yaklaşımı ve uygulamaları, esnek imalat hücreleri ve sistemleri, imalatta bilgi akışı, bilgisayara destekli imalat planlaması ve tezgah gereksinimi, imalat fabrikalarında tezgah yerleşimi.

CENG 506 Mikroişlemciler ve Gömülü Sistemler (3 0 3):
Tek-kart-bilgisayarların temel bileşenleri, Mikroişlemciler ve mikrokontrolörler, Mikroişlemci tabanlı sistemler, Makina dili, Assembly dili ile programlama ve yüksek seviyeli diller; Bilgisayar mimarisi ve assembly dili, Donanım-yazılım tasarımı, Sayısal elektroniğin tekrarı ve hafıza modelleri, Temel girdi/çıktı protokolleri, kesmeler.

ME 402 – Sonlu Elemanlar Analizine Giriş (3 0 3):
Bu dersin kapsadığı konular özetle; sürekli ortamlara ait temel kanunların gözden geçirilmesi, varyasyonel ve ağırlıklı kalanlar yöntemleri, element tipleri, interpolasyon fonksiyonları, sınır şartları, matris dönüşüm ve birleşimleri, çözüm yöntemleri ve doğruluk, katı mekaniği, ısı transferi ve akışkanlar mekaniğinden örnekler şeklindedir. Örnek çözümlerinde ANSYS ticari yazılımı kullanılacaktır.

ME 538 Kompozit Malzemeler (3 0 3):
Polimer, metal, seramik, hücresel ve biyolojik kompozit sistemlerin fiziksel özellikleri ve mekanik davranışları. Mikro ve makro mekanikler. Katmanlaşma ve mukavemet analizleri. Statik ve geçici yükleme. Üretim, geri dönüşüm, tasarım, analitik-deneysel ilişkiler ve uygulamalar.

ME 542 Kırılma Mekaniği (3 0 3):
Griffith çatlak teorisi. Çatlakların gerilim analizi. Tasarım felsefesi. Enerji yaklaşım metodu. Gerilim analizi yaklaşım metodu. Çatlak-ucu plastik bölge kestirimi. Düzlem-gerinim kırılma dayanımı. Düzlem-gerilim kırılma dayanımı. Düzlemgerinim kırılma dayanımı testi. Kırılma dayanımı ve J integrali ile kırılma dayanımı. Kırılma test yöntemleri. Darbe enerji-kırılma dayanım korelasyonları. Kırılma dayanımının mikroyapısal yönleri. Çevresel destekli kırılma. Döngüsel gerilim-kontrollü yorulma. Yorulma ömrü kestirimleri. Yorulma çatlak ilerlemesi. Korozyon yorulması. Gerilim korozyon çatlaması.

ME 542 Fracture Mechanics (3 0 3):

Griffith crack theory, stress analysis of cracks, design philosophy, energy approach, stress analysis approach, crack-tip plastic zone size estimation, plane-strain fracture toughness, plane-stress fracture toughness, plane-strain fracture toughness testing, fracture toughness of engineering alloys, toughness determination from crack opening displacement measurement, fracture toughness and elastic plastic analysis with the J-integral. Fracture test methods: impact energy-fracture toughness correlations. Microstructural aspects of fracture toughness, environment-assisted cracking, cyclic stress-controlled fatigue, cyclic stress-controlled fatigue, fatigue life estimations, fatigue crack propagation, corrosion fatigue, stress-corrosion cracking.

MECE 491 Biyomekatronik (3 0 3):
Bu ders, algılayıcı, hareketlendirici ve denetleyici birimlerinden oluşan bir biyomekatronik sistemin ana bileşenlerini incelemektedir. Biyomekatronik uygulamaların incelenmesine uzuv protezleri ile başlanmaktadır. Bir elektronik dizüstü protezin tüm geliştirilme süreci açıklanmaktadır. Duyma, görme, kalpdamar sistemi ve soluk alma gibi insan fizyolojisine ait belirli işlevlerin geliştirilmesi ya da geri kazandırılması için geliştirilen biyomekatronik sistemler incelenmektedir.

MECE 493 Biyomedikal Enstrümantasyon (3 0 3):
Bu derste, klinik tıpta kullanılan enstrümantasyon sistemlerinin bir özeti verilmektedir. Tıbbi cihazlarda kullanılan algılayıcıların temel mekanizmaları ve çalışma ilkeleri açıklanmaktadır. Biyopotansiyel elektrotlar, yükselteçler ve sinyal işleme teknikleri kullanılarak insan fizyolojisinden elde edilen çeşitli türdeki sinyaller tanıtılmaktadır. Kan basıncı, kan akışı, solunum sistemi ve biyoalgılayıcılara ek olarak, klinik laboratuvar cihazları ve tıbbi görüntüleme de incelenecektir.

MECE 587 Optimizasyon (3 0 3):
Bu ders temel eniyileme (optimizasyon) teoremlerinin ve metotlarının farklı güncel uygulamalarla desteklenerek anlatılmasını amaçlamaktadır. Derste ilk başta optimizasyon problemi tanımı yapılacak sonra ise uygun metot ya da algoritmalar  kullanılarak bu problemlerin nasıl çözümlenebileceği ile ilgili uygulamalar gerçekleştirilecektir.