1,720,987 research outputs found
Synthesis and characterization of (111)- oriented perovskite oxide heterostrctures
Full text linkThe limits of silicon in semiconductor devices are fast approaching, with feature sizes reaching the realm where quantum effects start to dominate. A promising approach is to include materials with new functionality such as ferromagnetism and ferroelectricity, creating more energy efficient and tailored electronic devices. Perovskite oxides are interesting for this purpose due to their wide range of available functional properties and strong coupling between structure and functionality, opening for property control through depositing these materials as thin films on suitably chosen substrates. Although a significant amount of research has been devoted to exploring this class of materials, the effect of growing on different substrate crystal orientations is not well understood. In this study we focus on films and substrates cut along the pseudocubic (111)-facet. While the more commonly used (001)-orientation has a square symmetry, the (111)-orientation has a hexagonal symmetry. Additionally, employing the (111)-orientation results in altered oxygen octahedra connectivity across interfaces and different geometrical boundary conditions compared to the (001)-orientation. These properties of the (111)-orientation can induce interesting topological properties, novel phases such as polar metals, and enhanced interfacial exchange coupling. In this work, we study how the symmetry, strain, and interface morphology of the pseudocubic (111)-orientation affects the properties of ferromagnetic and ferroelectric perovskite oxides.
Ferromagnetic La0.7Sr0.3MnO3 and ferroelectric BaTiO3 is chosen as model materials. Thin films are deposited on a variety of single crystal substrates using pulsed laser deposition. Both La0.7Sr0.3MnO3 and BaTiO3 are grown on SrTiO3, while La0.7Sr0.3MnO3 is additionally deposited on DyScO3 and NdGaO3 in order to study the effects of (111)-oriented strain on the magnetic properties. To achieve high quality thin film synthesis, control over the substrate surfaces is important. Treatments of SrTiO3, DyScO3, GdScO3, and NdGaO3 substrates are developed and optimized, resulting in atomically flat step-and-terrace surfaces, providing for layer-by-layer growth of perovskite thin films. While the step heights of the SrTiO3 surface correspond to one (111) interplanar distance due its cubic symmetry, the step heights of the orthorhombic substrates, DyScO3, GdScO3, and NdGaO3, can be tailored to be either one or two (111) interplanar distances depending on the specific (111)-orientation used. Analysis of the film growth indicates that the surfaces are reconstructed due to the polar stacking along the [111]-orientation, which can result in an intermixed layer at the substrate and thin film interface.
The application of strain provides an avenue towards control of both structural and functional properties. A range of strain values are applied by employing DyScO3, SrTiO3, and NdGaO3 as substrates for deposition of epitaxial La0.7Sr0.3MnO3, enabling investigation into (111)-orientated strain. Moreover, the effects of different (111)-oriented in-plane symmetries are studied by exploiting the fact that SrTiO3 possesses a different crystal structure than DyScO3 and NdGaO3. We use various experimental techniques to probe the magnetic properties of the La0.7Sr0.3MnO3 films and find the respective easy and hard axes through the shape of the hysteresis curves. It is found through reciprocal space maps that La0.7Sr0.3MnO3 can assume rhombohedral, monoclinic, or triclinic unit cells depending on the applied strain and substrate symmetry. We link the observed anisotropy and structure through theoretical models of magnetic anisotropy.
The step and terrace structure is shown to be important for the magnetic anisotropy of La0.7Sr0.3MnO3 on SrTiO3, where a uniaxial anisotropy is found at remanence. Through measuring the magnetic properties of La0.7Sr0.3MnO3, we find the direction of the anisotropy is dependent on the film thickness. The easy axis is aligned perpendicular to the step edges below a critical thickness while in thicker films the easy axis lies parallel to the step edges. The magnetic anisotropy is additionally sensitive to the structural phase transition of the SrTiO3 substrate at 105 K, and a sharp increase of the anisotropy constant in the tetragonal phase is observed. For both the strain and step and terrace induced anisotropies we hypothesize that octahedral rotations along with the crystal structure are necessary to explain the results. By creating theoretical phase diagrams of the magnetic anisotropy as a function of octahedral tilt, it is shown that induced octahedral rotations can explain the observed results, indicating that the octahedral response to (111)-orientated strain and morphology is different from films in the (001)-orientation.
The growth of (111)-oriented BaTiO3 is found to be dominated by defect formation. Films of 10 nm and thicker are completely relaxed in-plane, with indications of higher defect density with increasing film thickness. Signs of ferroelectricity are observed in films of thickness down to 5 nm. As in La0.7Sr0.3MnO3, the properties of BaTiO3 is found to be sensitive to the structural phase transition of the SrTiO3 substrate, with an marked change in the measured pyroelectric current at 105 K.
Through material synthesis, experimental characterization, and theoretical models, we have gained further insight into (111)-orientated perovskite material systems. We are successful in preparing high quality (111)-oriented substrates facilitating the deposition of thin films. The crystal structure and magnetic anisotropy of the films are found to be highly susceptible to (111)- oriented strain, substrate symmetry, and interface morphology. Lastly, we explore the growth and properties of (111)-oriented BaTiO3. The presented results demonstrate that utilization of the (111)-orientation is an interesting avenue in the development of functional material systems for use in future electronic devices
Shaping Ethical Engineers: A Study on Ethics Education at NTNU's Electronic Engineering Program
Full text linkDenne masteroppgaven undersøker etikkundervisningen ved studieprogrammet Elektronisk systemdesign og innovasjon (elsys) ved NTNU, med fokus på hvordan den kan forbedres for å gi studentene bedre etisk kompetanse.
Gjennom kvalitative intervjuer med avgangsstudenter fra elsys har studien avdekket at dagens etikkundervisning, spesielt gjennom exphil-faget, oppfattes som utilstrekkelig og lite relevant for ingeniørstudenter. Studentene føler at exphil er for generelt og ikke tilstrekkelig koblet til tekniske problemstillinger som de vil møte i arbeidslivet. Mange mener at etikk bør innlemmes i tekniske fag, slik at etiske betraktninger blir en naturlig del av ingeniørutdanningen.
Tidligere forskning støtter disse meningene ved å vise at etikkundervisningen ved mange ingeniørutdanninger er varierende i kvalitet, og i noen tilfeller kan bidra til å svekke studentenes moralske resonneringsevne – hvilket også påpekes av enkelte av de intervjuede. Via sosiologiske synsvinkler på etikkundervisningen har det kommet frem flere konkrete tiltak, inkludert utvikling av et nytt kurs, for undervisere, med mål om å lære dem hvorfor og hvordan de kan ta med etikk i sin undervisning. Videre fremheves behovet for å endre den «skjulte» læreplanen, som bidrar til ubevisst nedprioritering av etikk til fordel for tekniske ferdigheter, og å skape en kultur hvor etikk anses som like viktig som teknisk kunnskap.
Studien konkluderer med at en integrering av etikk i ingeniørutdanningen ikke bare er nødvendig, men også gjennomførbar. Ved å styrke etikkundervisningen kan studentenes etiske kompetanse forbedres, noe som vil bidra til en mer bærekraftig og ansvarlig ingeniørpraksis i fremtiden. Dette vil kreve innsats og velvilje fra undervisere og institusjonsledere, men fordelene ved en mer etisk bevisst ingeniørutdanning er klare.
Nøkkelord: ingeniøretikk, etikkundervisning, ingeniørutdanning, exphil, etisk kompetanse, bærekraft, NTNU, elsysThis master’s thesis examines ethics education in the study program of Electronic System Design and Innovation (elsys) at Norwegian University of Science and Technology, NTNU, with a focus on how it can be improved to provide students with better ethical competence.
Through qualitative interviews with eight graduating students from elsys, the study has revealed that the current ethics education, especially through the exphil course, is perceived as insufficient and irrelevant for engineering students. The students feel that exphil is too general and not sufficiently connected to the technical issues they will face in their professional lives. Many believe that ethics should be integrated into technical courses so that ethical considerations become a natural part of engineering education.
Previous research supports these beliefs by showing that the quality of ethics education in many engineering programs is variable, and in some cases, it can even weaken students’ moral reasoning abilities – a concern also pointed out by some of the interviewees. From sociological perspectives on ethics education, several specific measures have been identified, including the development of a new course for educators aimed at teaching them why and how they can incorporate ethics into their teaching. Furthermore, there is an emphasised need to change the “hidden” curriculum, which unconsciously deprioritises ethics in favour of technical skills, and to create a culture where ethics is considered as important as technical knowledge.
The study concludes that integrating ethics into engineering education is not only necessary but also feasible. By strengthening ethics education, students’ ethical competence can be improved, contributing to a more sustainable and responsible engineering practice in the future. This will require effort and goodwill from educators and institutional leaders, but the benefits of a more ethically aware engineering education are clear.
Keywords: engineering ethics, ethics education, engineering education, exphil, ethical competence, sustainability, NTNU, elsy
Personally Progressing Professionally: How Reflective Thinking Accelerates Learning In Higher Education
No full textDenne forskningen undersøker hvordan studenter kan tjene på reflektert tenking på deres reise til å bli utstyrt med ferdighetene som behøves for å løse morgendagens problemer, ved å svare på forskningsspørsmål knyttet til reflekterende praksis and læringsmiljø.
Studien var forankret i teori om den tredje generasjonen av kultur-historisk-aktivitetsteori (CHAT), reflekterende praksis og Schöns rammeverk og Kolbs erfaringsbaserte læring, og to casestudier ble sett nærmere på: den tekniske studentorganisasjonen Revolve NTNU og det femårige masterprogrammet Elektronisk systemdesign og innovasjon (MTELSYS). Semi-strukturerte, én-til-én-intervjuer med 14 selvvalgte internalumni i Revolve NTNU ble gjennomført. Disse resultatene, kombinert med funnene i "The Engineering Student's Perspective on Using Reflection in Learning Situations" (Elisenberg, 2023), ble brukt for å utforske forskningsspørsmålene.
Reflekterende praksis ble funnet å skje i alle faser av prosjektåret til Revolve NTNU, og i kombinasjon med samarbeidsaktiviteter, påvirket dette positivt for resultater, læring og erfaringsoverføring/kunnskapsoverføring, hvor refleksjon i ettertid var mest verdifult for teamet.
Læringsmiljøet til Revolve NTNU og MTELSYS virker til å forsterke Perceptual- og Symbolic-ferdigheter. Mellom de to miljøene, så virker Revolve NTNU til å generere et større positivt bidrag til å bygge Affective- og Behavioural-ferdigheter. Resultatene indikerer at de to læringsmiljøene, sammen, dekker store områder av den komplette kompetansesirkelen.
På jakten etter å bli utstyrt med ferdigheter som behøves for å løse framtidens utfordringer, kan studenter tjene på reflekt tenking gjennom forbedrede sluttresultater ved aktiviteter, læring og erfaringsoverføring/kunnskapsoverføring. Reflektert tenking er en nøkkelfaktor i utviklingen av ikke-tekniske ferdigheter.This research investigates how students can profit from reflective thinking in their pursuit of becoming equipped with the skills needed to solve the challenges of tomorrow, through answering research questions connected to reflective practice and learning environments.
The study was rooted in theory of the third generation of Cultural-Historical Activity Theory (CHAT), reflective practice and Schön's framework, and Kolb's experiential learning, and two cases were examined: the student-run technical organisation Revolve NTNU and the five-year Master's programme Electronic System Design and Innovation (MTELSYS). Semi-structured, one-on-one interviews with 14 self-selected internal alumni of Revolve NTNU were conducted. These results, combined with the findings from "The Engineering Student's Perspective on Using Reflection in Learning Situations" (Elisenberg, 2023), were used to explore the research questions.
Reflective practice was found to happen during all phases of the project year of Revolve NTNU, and together with co-operative activities, this positively contributed to improved results, learning, and Transfer of Experience (ToE)/Transfer of Knowledge (ToK), where reflection on action was found be the most valuable for the team.
The learning environment of Revolve NTNU and MTELSYS seemingly favour enhancement of Perceptual and Symbolic skills. Between the two, Revolve NTNU seems to generate a greater positive impact in building Affective and Behavioural skills. The results suggest that the two learning environments, together, cover large areas of the complete Competency Circle.
In the pursuit of becoming equipped with the skills needed to solve the challenges of tomorrow, students profit from reflective thinking through improved end results of activities, learning and ToE/ToK, and ultimately, reflective thinking is a key factor in developing the non-technical skills needed
Educating Ethical Engineers for a Responsible Tomorrow: Integrating Ethical Reflection in a Second Year Project Course and Understanding Student Perceptions of Ethics
Full text linkDenne avhandlingen utforsker effektiviteten av å integrere et rammeverk for etisk refleksjon inn i ingeniørlæreplanen og samtidig se på studentenes perspektiver på etikk etter å ha gjennomgått dette kurset for etisk refleksjon. Forskningen inkluderte å designe og implementere en læreplan fokusert på etikk og etisk refleksjon, og samtidig legge til en etisk ansvarsrefleksjon i vurderingen. Dette innebar en case og en etisk analyse studentene gjorde på sitt eget prosjekt. Dataen var samlet gjennom observasjon i etikkundervisningen, intervju med studentene og analyse av studentenes etiske refleksjoner ved hjelp av tematisk analyse.
Resultatene indikerer at å ha den etiske refleksjonen som en del av vurderingen i emnet, gjorde at studentene reflekterte rundt- og var bevisste på etikk gjennom utviklingsfasen. Rammeverket har forbedringspotensial når det kommer til meningsskapende samsvar mellom læringsopplegget og læringsmålene.
Studentene virker nølende når det kommer til å ta individuelt ansvar for negative konsekvenser ved prosjektene deres og fokuserer på et kollektivt ansvar i tillegg til å legge ansvar på andre partier. Studentene anser etikk som viktig og relevant, og ber om mer integrasjon av etikk i utdanningen deres. Likevel oppførte de seg uinteresserte og engasjerte seg ikke i etikkundervisningen.
Denne barrieren i å lære bort ingeniøretikk må krysses for å ha en effektiv integrasjon av etikk i ingeniørutdanningen, og fremtidig arbeid burde utforske den underliggende grunnen for dette og gi anbefalinger på hvordan dette kan bedres.This thesis aims to explore the effectiveness of integrating a framework for ethical reflection into the engineering curriculum and also see the students’ perceptions on ethics after having gone through this ethical reflection course. The research included designing and implementing a lesson plan focused on ethics and ethical reflection, as well as adding a reflection about ethical responsibilities in their assessment. This consisted of a case-study and an ethical analysis the students did on their own projects. The data was collected through observation during the ethical lesson, interviews with the students and analysing the students’ ethical reflections using thematic analysis.
The findings indicate that having the ethical reflection as a part of the assessment in the course made the student reflect upon and be conscious of ethics during their development process. There is room for improvement of the framework when it comes to constructively aligning it to the learning objectives.
The students seem to be hesitant to claim individual responsibility for negative consequences of their projects, focusing on a collective responsibility and also assign responsibility to other parties. The students perceive ethics as important and relevant, and call for more integration of ethics in their education. Yet they acted uninterested and did not engage with the ethical lesson.
This barrier in teaching engineering ethics must be crossed in order to effectively integrate ethics into the engineering curriculum, and future work should aim to explore the underlying reason for this as well as give recommendations on how to rectify it
Exploring Project-based Learning Practices and Assessment Strategies For T-shaped Competency Development In Engineering Education
Full text linkDenne oppgaven utforsker optimalisering av ingeniørutdanning for å dyrke T-formede kompetanser - en integrasjon av dyp disiplinær kunnskap med brede tverrfaglige og mellommenneskelige ferdigheter. Denne studien ligger innenfor Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) og involverer virkelige prosjekter i samarbeid med St. Olavs Hospital, og benytter en blandet metode. Gjennom kvalitative data fra studentintervjuer og prosessrapporter, sammen med kvantitative data fra selvevalueringsundersøkelser, evaluerer forskningen effektiviteten av rammeverk for prosjektbasert læring (PBL).
Funnene fremhever rollen til strukturert kommunikasjon, interessentengasjement, tilbakemeldinger fra den virkelige verden og iterative designprosesser for å forbedre elevenes læringsopplevelser. Resultatene viste at disse PBL-rammeverket forbedret studentengasjement, teamarbeid, problemløsningsevner og tverrfaglig samarbeid. Studien identifiserer effektive vurderingsverktøy, inkludert presentasjoner, tekniske rapporter og prosessrapporter, som måler kommunikasjonsferdigheter, teknisk ekspertise og reflekterende praksis.
Studien konkluderer med at kontinuerlig tilbakemelding og tverrfaglig samarbeid er essensielt i ingeniørutdanningen. Det foreslås at utdanningsinstitusjoner tar i bruk omfattende tilnærminger, inkludert strukturerte kommunikasjonsrammer, tilbakemeldinger fra den virkelige verden og varierte vurderingsmetoder, for å bedre forberede studentene på komplekse utfordringer i den virkelige verden. Denne forskningen fyller et gap i litteraturen om integrering av tilbakemeldinger fra den virkelige verden og tverrfaglig samarbeid i ingeniørutdanning, og fremhever viktigheten av interessentengasjement for å utvikle både tekniske og myke ferdigheter.This thesis explores the optimization of engineering education to cultivate T-shaped competencies - an integration of deep disciplinary knowledge with broad interdisciplinary and interpersonal skills. Set within the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) and involving real-world projects in collaboration with St. Olavs Hospital, this study employs a mixed-method approach. Through qualitative data from student interviews and process reports, alongside quantitative data from self-assessment surveys, the research evaluates the effectiveness of Project-Based Learning (PBL) frameworks.
The findings highlight the role of structured communication, stakeholder engagement, real-world feedback, and iterative design processes in enhancing student’s learning experiences. Results demonstrated that these PBL frameworks enhanced student engagement, teamwork, problem-solving abilities, and interdisciplinary collaboration. The study identifies effective assessment tools, including presentations, technical reports, and process reports, which measure communication skills, technical expertise, and reflective practices.
The study concludes that continuous feedback and interdisciplinary collaboration are essential in engineering education. It is suggested that educational institutions adopt comprehensive approaches, including structured communication frameworks, real-world feedback, and varied assessment methods, to better prepare students for complex, real-world challenges. This research fills a gap in the literature on the integration of real-world feedback and interdisciplinary collaboration in engineering education, highlighting the importance of stakeholder engagement in developing both technical and soft skills
AI Literacy at The Norwegian University of Technology and Science: A Mixed Methods Approach Measuring AI Literacy Among Technology Students
Full text linkFremveksten av kunstig intelligens (KI) over alle samfunnssektorer har gjort behovet for omfattende KI-ferdigheter viktigere enn noen gang. Dette studiet undersøker det nåværende nivået av KI-ferdigheter blant teknologistudenter ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU). Ved å bruke kombinerte metoder, analyserer vi kvantitative data fra et selvrapporterende spørreskjema med kvalitative innsikter fra dybdeintervjuer. Denne tilnærmingen belyser potensielle forskjeller mellom oppfattet og faktisk KI-kompetanse. Funnene avslører at selv om studentene er trygge på deres praktiske bruk av KI-verktøy, og er klar over dens implikasjoner, viser de mangler i sin teoretiske kunnskap og forståelse av KIs bredere samfunnsmessige effekter. I tillegg avdekker forskningen en betydelig mangel på formell KI-utdannelse og veiledning fra NTNU, noe som fører til at studentene må stole på ustrukturert egenlæring. Studiet understreker en sterk etterspørsel blant studenter for mer strukturert KI-utdannelse, og behovet for utdanningsinitiativer som bygger en bro mellom praktiske ferdigheter og teoretisk kunnskap. Denne forskningen bidrar til den pågående diskusjonen om utdanning i KI-kunnskap, og antyder at forbedring av forståelsen av KI blant studenter er avgjørende for å forberede informerte, kompetente og etiske deltakere i den digitale verden.The rise of Artificial Intelligence (AI) across all sectors of society has made the need for comprehensive AI literacy more crucial than ever. This study investigates the current level of AI literacy among technology students at the Norwegian University of Technology and Science (NTNU). Utilizing a mixed methods approach, we analyse quantitative data from a self-reporting questionnaire with qualitative insights from in-depth interviews. This approach highlights potential discrepancies between perceived and actual AI competencies. Findings reveal that while students are confident in their practical use of AI tools and aware of its implications, they exhibit gaps in their theoretical knowledge and understanding of AI's broader societal impacts. Additionally, the research uncovers a substantial shortfall in formal AI education and guidance from NTNU, leading students to rely on unstructured self-learning. The study underscores a strong student demand for more structured AI education, emphasizing the need for educational initiatives that bridge practical skills with theoretical knowledge. This investigation contributes to the ongoing discussion on AI literacy education, suggesting that enhancing understanding of AI among students is crucial for preparing informed, capable, and ethical participants in the digital world
The Educators' Perspective on Sustainability in the Study Programme: Electronic Systems Design and Innovation
No full textUniversiteter har blitt oppfattet som viktig når det kommer til bærekraftig utvikling, og forskning rundt bærekraftighet i høyere utdanning har vokst betydelig siden bærekraftighetsmålene til de Forente Nasjoner ble publisert i 2015. Likevel, integrasjon av bærekraft i høyere utdanning viser seg å være en vanskelig utfordring. Faglærerne er i sentrum når det gjelder det å endre læreplanen, og målet til denne oppgaven er å utforske faglærernes perspektiv på bærekraftighet i høyere elektroingeniørutdanning. Dette er videre utforsket ved hjelp av de tre forsknings-delspørsmålene; “Hvordan er faglærernes syn på bærekraft på studieprogrammet Elektronisk Systemdesign og Innovasjon?’’, “Hvilke kompetanser og læringstemaer ser faglærere på som de viktigste for studieprogrammet, og hvordan presterer studieprogrammet på disse i dag?” og “Hva er barrierene for å integrere bærekraft inn i de spesifikke emnene i dag?”. Disse spørsmålene er primært svart ved å intervjue faglærere på studieprogrammet, og ved å deretter gjøre en tematisk analyse av intervjuene. I tillegg blir studieprogrammet kartlagt ved å bruke en verktøykasse som støtter faglærere i å integrere bærekraft i høyere utdanning. De viktigste funnene er: At faglærerne er enige om at det er viktig å lære studenter om bærekraft i dag. Faglærerne oppfatter at de fire kompetansene; “systemtenkning”, “kritisk tenkning”, “kompleks problemløsning” og “kreativ” er godt integrert i studieprogrammet i dag, og de mener at disse kompetansene er er essensielle å mestre om man er en elektroingeniør. Hovedbarrieren i å integrere bærekraft ble identifisert til å være vanskeligheten med å prioritere å gjøre det. Denne oppgaven identifiserer tre nøkkeldrivere som kan hjelpe til med å bekjempe denne barrieren, og til å motivere faglærerne. Disse nøkkeldriverne er å finne et felles mål, utvikle en strategisk plan og å tilby muligheter for profesjonell fagutvikling. Videre forskning burde utforske spørsmål mer i dybden, basert på funnene fra denne oppgaven. Funnene fra denne oppgaven bør også bekreftes, da svarprosenten var lav
The Educators' Perspective on Sustainability in the Study Programme: Electronic Systems Design and Innovation
Full text linkUniversiteter har blitt oppfattet som viktig når det kommer til bærekraftig utvikling, og forskning rundt bærekraftighet i høyere utdanning har vokst betydelig siden bærekraftighetsmålene til de Forente Nasjoner ble publisert i 2015. Likevel, integrasjon av bærekraft i høyere utdanning viser seg å være en vanskelig utfordring. Faglærerne er i sentrum når det gjelder det å endre læreplanen, og målet til denne oppgaven er å utforske faglærernes perspektiv på bærekraftighet i høyere elektroingeniørutdanning. Dette er videre utforsket ved hjelp av de tre forsknings-delspørsmålene; “Hvordan er faglærernes syn på bærekraft på studieprogrammet Elektronisk Systemdesign og Innovasjon?’’, “Hvilke kompetanser og læringstemaer ser faglærere på som de viktigste for studieprogrammet, og hvordan presterer studieprogrammet på disse i dag?” og “Hva er barrierene for å integrere bærekraft inn i de spesifikke emnene i dag?”. Disse spørsmålene er primært svart ved å intervjue faglærere på studieprogrammet, og ved å deretter gjøre en tematisk analyse av intervjuene. I tillegg blir studieprogrammet kartlagt ved å bruke en verktøykasse som støtter faglærere i å integrere bærekraft i høyere utdanning. De viktigste funnene er: At faglærerne er enige om at det er viktig å lære studenter om bærekraft i dag. Faglærerne oppfatter at de fire kompetansene; “systemtenkning”, “kritisk tenkning”, “kompleks problemløsning” og “kreativ” er godt integrert i studieprogrammet i dag, og de mener at disse kompetansene er er essensielle å mestre om man er en elektroingeniør. Hovedbarrieren i å integrere bærekraft ble identifisert til å være vanskeligheten med å prioritere å gjøre det. Denne oppgaven identifiserer tre nøkkeldrivere som kan hjelpe til med å bekjempe denne barrieren, og til å motivere faglærerne. Disse nøkkeldriverne er å finne et felles mål, utvikle en strategisk plan og å tilby muligheter for profesjonell fagutvikling. Videre forskning burde utforske spørsmål mer i dybden, basert på funnene fra denne oppgaven. Funnene fra denne oppgaven bør også bekreftes, da svarprosenten var lav.Universities have become widely perceived as an important agent in advancing sustainable development, and research on sustainability in higher educational institutes has grown significantly since the sustainable development goals were presented by the United Nations in 2015. However, integrating sustainability in higher educational institutes is proving to be a difficult challenge. The educators are in the center of changing the curricula, and the goal of this thesis is to explore the educators' perspective on sustainability in higher electronic engineering education. This is further explored with the three research sub-questions; ``How do educators perceive sustainability on the study programme Electronic Systems Design and Innovation?'', ``Which competencies and learning themes do educators see as the most important for the study programme, and how does the study programme perform on these today?'' and ``What are the barriers for integrating sustainability into the specific courses today?''. These questions are primarily answered by interviewing educators on the study programme, and doing thematic analysis of the interviews. In addition, the study programme is being mapped by applying a toolkit supporting educators in integrating sustainability in higher education. The major findings are: That the educators agree that teaching students about sustainability today is important. The educators also perceive the four competencies; “system thinking”, “critical thinking”, “integrated problem-solving” and “creativity” to be well integrated on the study programme today, and they find these competencies to be essential for electrical engineers to master. When integrating sustainability, the main barrier identified by the educators was the difficulty of prioritizing it. This thesis identifies three key drivers that can help overcome this, and further motivate the educators. These are finding a common goal, developing a strategic plan and offering professional development opportunities. Future research should explore more in-depth questions based on the findings from this thesis, or as the sample size was low, it should also confirm that these findings are reasonable
Fabrication of Multiferroic Tunnel Junctions on (111)-oriented SrTiO3
No full textThe phenomenon of quantum mechanical electron tunneling is widely used in device technology, of which magnetic tunnel junctions (MTJ) have been important for many years and ferroelectric tunnel junctions (FTJ) are becoming increasingly important. MTJs consist of two ferromagnetic electrodes separated by a thin insulating barrier material while FTJs have a thin ferroelectric insulator separating two metallic electrodes. The probability for tunneling through these junctions depend on the relative orientation of the magnetic electrodes in MTJs, or the direction of polarization relative to the tunneling electrons in FTJs. Two stable states are usually obtained in each type of junction, which gives rise to different electrical resistance for the two states. These effects are known as the tunnel magnetoresistance (TMR) in MTJs and tunnel electroresistance (TER) in FTJs.
MTJs and FTJs are subject to large research efforts, particularly for use in memory applications. Furthermore, the two concepts may be joined in the same device with ferromagnetic electrodes separated by a thin ferroelectric barrier. These junctions are sometimes referred to as artificial multiferroic tunnel junctions (MFTJ), because they represent a device which has multiple ferroic orders, but where none of the constituent materials are more than singly ferroic. An increasing amount of research is devoted to MFTJs, as they are promising for memory applications where the two degrees of freedom can utilize both TMR and TER at the same time in the same memory cell. Effectively, this can give four distinct electrical resistance states, which can be used to hold two bits of information. Moreover, a third possibility opens by considering non-nollinear magnetic alignments of the magnetic electrodes, which may give rise to additional resistance states and another information bit. Consequently, a substantial increase of memory density can be achieved if the memory cell size is kept equal to former technologies.
Here, two model systems for MFTJs on (111)-oriented SrTiO3 (STO) substrates are designed and fabricated for the study of ferroelectric and ferromagnetic coexistence. Epitaxial structures of ferromagnetic, half-metallic La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) followed by ferroelectric BaTiO3 (BTO), grown on (111)-oriented STO substrates, are utilized as bottom electrode and insulating barrier materials, respectively. Sputter deposited Ni0.81Fe0.19 (permalloy) and epitaxial LSMO with a sputtered Pt capping and contacting layer, are used as ferromagnetic top electrodes for asymmetric permalloy MFTJs and all-oxide epitaxial MFTJs, respectively. The fabrication is done by electron beam lithography (EBL) and overlay exposure to define precise micron scale MFTJs.
Room temperature wedge-wedge bonding with gold and aluminium wire to either Au or Al bond pads are reported with highly reproducible results.
Evidence for TMR with multiple resistance states between the totally parallel and antiparallel magnetic alignments as well as TER with resistive switching are presented. The TMR results indicate intermediate magnetic alignments which are stable and switchable without using multiple directions of the applied magnetic field. Furthermore, the TER results imply the presence of simultaneous ferroelectric switching.
Investigations on scripting the Quantum Design VersaLab Electrical Transport Option (ETO) with Visual Basic programming is performed in order to do more specific electrical characterization of the fabricated MFTJs. Promising low-current measurements of differential resistance and capacitance versus DC-current are reported, by utilizing AC lock-in data from measurements directly
Læring gjennom studentaktive læring- og undervisningsformer ved høyere utdanning
No full textBakteppet for denne masteroppgaven er studentaktive lærings- og undervisningsformer ved høyere utdanning. Formålet er å sette søkelyset på læringsassistenters opplevelser rundt det å skulle legge til rette for læring hos studenter og hvilke utfordringer de erfarer i møte med et aktivitetsbasert teknologiemne.
Det teoretiske rammeverket tar utgangspunkt i konstruktivistisk læringsteorier med et spesielt fokus på kognitiv konstruktivisme og sosiokulturell læringsteori, representert av henholdsvis Piaget og Vygotsky. For å belyse forskningstema har det blitt benyttet en kvalitativ forskningsstilnærming med intervju og observasjon som forskningsmetoder. Det har blitt gjennomført fire observasjoner og åtte halv-strukturerte intervju med åtte forskningsdeltakere, fire studenter og fire læringsassistenter. Videre har det blitt brukt digital programvare som hjelpemiddel under analysearbeidet med det empiriske datamaterialet.
Analysearbeidet resulterte i to hovedkategorier, pedagogisk scaffolding (stillasbygging), og læring gjennom erfaring og deltakelse. De er bygget opp av flere underkategorier som blant annet omhandler faglig og emosjonell støtte, forkunnskaper, og kognitive konflikter og autentiske oppgaver. De mest sentrale funnene er knyttet til de ulike måtene læringsassistentene bidrar til studenters læring gjennom å stimulere til dybdekunnskap, refleksjon og artikulering. Utfordringer læringsassistentene opplever i forbindelse med disse aspektene er knyttet til forkunnskap og tidligere erfaring, følelsen av å ha et ansvar overfor studentene og tilpasning av undervisningen ut ifra hver enkelt student sitt kunnskapsnivå, behov og ferdigheter.
Disse funnene har videre blitt drøftet i lys av det teoretiske rammeverket, tidligere forskningsstudier og forskningslitteratur i det aktuelle forskningsfelte
- …
