Уметь:
выполнять количественные оценки величины эффектов и характеристических параметров с учётом особенностей кристаллической структуры, электронного и фононного спектров, типа и концентрации легирующих примесей;
самостоятельно осваивать и грамотно использовать результатов новых экспериментальных и теоретических исследований в области физики твёрдого тела и полупроводников;
самостоятельно выбирать методы и объекты исследований
Владеть:
Навыками использования методов количественной оценки основных твердотельных характеристик.
Иметь представление:
о современных тенденциях в развитии физики твёрдого тела и полупроводников, приборов и устройств на их основе.
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
|
Объем по семестрам
|
5-й сем.
|
6-й сем.
|
Лекции (Л), час/нед.
|
4
|
4
|
Практические занятия (ПЗ), час/нед.
|
2
|
2
|
Самостоятельная работа (СР), час.нед.
|
2
|
3
|
Курсовые работы, шт.
|
-
|
1
|
Экзамены, (Э), шт.
|
1
|
1
|
Общая трудоемкость дисциплины составляет по РПД 297 часов.
|
1.3.03 Дисциплина Б3.В.03 Ядерно-физические методы в физике твердого тела.
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 13 зач. ед. (360 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студента профессиональных компетенций в области применения ядерно-физических методов в физике твердого тела, основанных на усвоении современных представлений о физике процессов взаимодействия рентгеновского, нейтронного и синхротронного излучений с твердыми телами и наноразмерными структурами.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.03 «Ядерно-физические методы в физике твердого тела» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в двух семестрах (в пятом изучаются разделы электронной оптики, а в седьмом – эмиссионная и газоразрядная электроника). Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Электроника и микроэлектроника», «Электронные приборы» и «Физика твердого тела и полупроводников». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующих специальных дисциплин Б3.В.05 «Диагностика поверхности материалов электроники» и Б3.В.07 «Специальные вопросы микро- и нанотехнологии», а также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
|
Объем занятий, ч.
|
Л
|
ЛЗ
|
С
|
Свойства нейтрона. Реакторы. Области использования нейтронов
|
4
|
1
|
4
|
Способы получения нейтронов. Реакторы непрерывного действия. Импульсные реакторы
|
8
|
3
|
6
|
Источники нейтронов на базе ускорителей
|
2
|
1
|
2
|
Регистрация нейтронов, нейтронные детекторы
|
4
|
2
|
4
|
Кристаллические и времяпролетные спектрометры и дифрактометры
|
8
|
2
|
7
|
Сравнение способов получения нейтронов. Спектральное распределение потока. Поток нейтронов
|
2
|
0
|
2
|
Взаимодействие медленных нейтронов с веществом. Дифференциальное сечение рассеяния. Длина рассеяния нейтронов. Когерентное и некогерентное рассеяния. Магнитное рассеяние нейтронов
|
8
|
2
|
10
|
Синхротронное излучение, методы получения, спектр на выходе устройств различного типа, взаимодействие с веществом, атомный фактор рассеяния. Неупругое рассеяние СИ
|
2
|
0
|
2
|
Кристаллические структуры. Основные понятия о кристаллических структурах. Дифракция частиц. Интенсивности Брэгговских рефлексов. Радиальная функция распределения
|
2
|
0
|
2
|
Тепловой фактор, ангармонизм, анизотропия тепловых колебаний, функция плотности вероятности
|
2
|
2
|
2
|
Неупругое рассеяние нейтронов. Фононы в кристаллах. Условия неупругого рассеяния
|
2
|
2
|
4
|
Магнитное рассеяние на свободном атоме. Магнитное рассеяние неполяризованных нейтронов кристаллами. Магнитные возбуждения
|
8
|
3
|
8
|
Поляризованные нейтроны, метод нейтронного спинового эха
|
2
|
0
|
1
|
Надатомные структуры. Малоугловое рассеяние
|
54
|
18
|
36
|
Поверхности и тонкие пленки. Особенности отражения нейтронных волн. Нейтронная рефлектометрия
|
15
|
18
|
25
|
Мюоны. Мюонный метод. Постановка мюонного эксперимента. Положительные мюоны в нормальных металлах
|
16
|
18
|
25
|
Исследования магнетиков
|
5
|
0
|
4
|
Общая трудоемкость 360 час
|
144
|
72
|
144
|
В результате изучения дисциплины студенты должны:
Знать основные закономерности физических явлений, сопровождающих возникновение нейтронного и синхротронного излучений, взаимодействие этих излучений с поверхностями материалов, методики исследования и применения указанных процессов, общие принципы функционирования основных элементов современного аналитического оборудования.
Уметь использовать полученные знания для решения типичных задач диагностики наноструктурированных материалов, аналитическими и численными методами, пользуясь современным программным обеспечением.
Владеть навыками проведения расчетов простейших дифрактометрических систем.
Иметь представление о роли изучаемых процессов в современной науке, технике и технологии, об истории их исследования и выдающихся ученых, о возможных применениях в различных областях науки (включая проблемы разработки устройств для обеспечения жизнедеятельности и решения экологических задач) и о прогнозировании научно-технического прогресса.
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
|
Объем по семестрам
|
5-й сем.
|
7-сем.
|
Лекции (Л), час.
|
36
|
108
|
Практические занятия (ПЗ), час.
|
36
|
36
|
Самостоятельная работа (СР), час.
|
54
|
90
|
Курсовые проекты (КП), шт.
|
1
|
-
|
Расчетные задания, шт.
|
-
|
1
|
Зачеты, (З), шт.
|
1
|
-
|
Экзамены, (Э), шт.
|
|
1
|
Общая трудоемкость дисциплины составляет 360 часов.
|
1.3.04 Дисциплина Б3.В.04 Физические основы СВЧ-электроники
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зач. ед. (72 часа)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студента профессиональных компетенций в области - фундаментальных основ СВЧ-электроники, необходимых для подготовки бакалавров, способных к использованию и созданию сверхвысокочастотных (СВЧ) излучений, колебаний и волн как в научных лабораториях, так и в условиях производства, другой практической деятельности.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.04 «Физические основы СВЧ-электроники» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в седьмом семестре. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Математическая физика», «Электродинамика» и «Электроника и микроэлектроника». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующей дисциплины Б3.В.06 «Квантовая электроника» и также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современной СВЧ электроники и ее приложений, в частности, систем передачи и приема информации.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
№
|
Разделы дисциплины по РПД
|
Объем занятий, час
|
Л
|
ПЗ
|
СР
|
1
|
Особенности свойств материалов на сверхвысоких частотах (СВЧ)
|
4
|
2
|
2
|
2
|
Линии передачи и электродинамические структуры, используемые в СВЧ электронике
|
6
|
3
|
3
|
3
|
Особенности протекания токов и взаимодействия электронов с СВЧ полями; основные идеи создания СВЧ устройств
|
8
|
4
|
4
|
4
|
Устройства с электростатическим сеточным управлением, устройства О-типа, устройства магнетронного типа, типичные релятивистские устройства;
|
8
|
4
|
4
|
5
|
Волновые и колебательные явления в электронных потоках СВЧ устройств; формирование электронных потоков для основных типов СВЧ устройств и особенности коллективных процессов в реализуемых на практике потоках; влияние коллективных процессов на характеристики СВЧ устройств
|
6
|
3
|
3
|
6
|
Ионные и плазменные процессы в вакуумных СВЧ устройствах и их влияние на их функционирование.
|
4
|
2
|
2
|
|
Общая трудоемкость 72 час
|
36
|
18
|
18
|
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
физические основы вакуумной СВЧ электроники;
принципы создания и механизмы работы важнейших типов СВЧ приборов и устройств;
уметь:
определять достижимые характеристики основных типов СВЧ устройств;
оценивать области возможного их применения;
владеть:
навыками практического использования методов оценки характеристик СВЧ-устройств различного назначения;
Иметь представление:
об использовании средств и методов СВЧ электроники в практической деятельности;
об основных научно-технических проблемах и перспективах развития СВЧ электроники.
4. Объем дисциплины по видам учебной работы и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
|
Объем по семестрам
|
7-й семестр
|
Лекции, ч/нед
|
2
|
Практические занятия, ч/нед
|
2
|
Самостоятельные занятия, ч/нед
|
2
|
Экзамены, шт/сем
|
1
|
Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 часа.
1.3.05 Дисциплина Б3.В.05 Физика нанокомпозитных материалов
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 2 зач. ед. (65 часов)
|
