Программа по курсу: физика наноструктур и физические основы нанотехнологии по направлению

Скачать 61.88 Kb.

Название	Программа по курсу: физика наноструктур и физические основы нанотехнологии по направлению
Дата публикации	04.07.2013
Размер	61.88 Kb.
Тип	Программа

100-bal.ru > Физика > Программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский физико-технический институт

(государственный университет)
УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

Ю.А. Самарский

___ декабря 2008 г.
ПРОГРАММА
по курсу: ФИЗИКА НАНОСТРУКТУР И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАНОТЕХНОЛОГИИ

по направлению: 511600

факультет: ФНТИ

кафедра: физики и физического материаловедения

курс: 4

семестр: 8

лекции: 32 часа

практические (семинарские) занятия: нет

лабораторные занятия: нет

самостоятельная работа: 1 час в неделю

экзамен: нет

зачет: 8 семестр

ВСЕГО ЧАСОВ: 32
Программу и задание составил:

д.ф.-м.н., проф. Лозовик Юрий Ефремович
Программа утверждена на заседании кафедры физики и

физического материаловедения ___ декабря 2008 года
Заведующий кафедрой В.Г. Вакс
ФИЗИКА НАНОСТРУКТУР И ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАНОТЕХНОЛОГИИ
Введение

Тенденции и основные открытия в современной нанотехнологии . Закон Мура.
Ограничения и возможности нанолитографии.
Основные устройства для анализа с нанометровым пространственным разрешением.
Принципиальные особенности низкоразмерных систем

1. Низкоразмерные системы и наноструктуры
1.1. Инверсионные слои.

1.2. Гетероструктуры.

1.3. Квантовые ямы и сверхрешетки. Связанные квантовые ямы.

1.4. Квантовые провода.

1.5. Квантовые точки: спектроскопия и приложения.

2. Двумерные электронные и электрон-дырочные системы

2.1. Основные свойства двумерного электронного газа.

2.2. Сильно коррелированные низкоразмерные электронные системы. Теория ферми-жидкости Ландау. Латинжеровская жидкость.

2.3. Вигнеровский кристалл.

2.4. Переход Мотта-Хаббарда.

2.5. Фазовые переходы в системе электронов и дырок в полупроводниковых наноструктурах. Модель экситонных фаз.

2.6. Бозе-конденсация и сверхтекучесть экситонов и магнитоэкситонов в наноструктурах: теория, эксперименты и проблемы.

2.7. Эффекты увлечения.

3. Теория низкоразмерных разупорядоченных систем
3.1. Источники случайного поля в кристалле: примеси, шероховатость поверхности раздела, дефекты кристалла и т.п.

3.2. Делокализованные и локализованные состояния в примесном кристалле.

3.3. Пороги подвижности в трехмерных неупорядоченных системах.

3.4. Правило Иоффе-Регеля.

3.5. “Примесный” переход Хаббарда.

3.6. О минимуме металлической проводимости.

3.7. Локализация Андерсона.

3.8.1. Модель Андерсона. Модель Лифшица.

3.8.2. Критерии локализации.

3.8.3. Самоусредняющиеся величины.

3.8.4. Квантовая перколяция.

3.8.5. Локализация в одномерных системах.

3.8.6. Слабая локализация. Роль интерференции путей с обращенным временем.

3.8.7. Универсальная добавка к друдевской проводимости в двумерной электронной системе.

3.8.8. Отрицательное магнитосопротивление.

3.8.9. Нерешенные проблемы. Роль взаимодействия носителей. Электронные корреляции и переход металл-диэлектрик в двумерной электронной системе.
4. Мезоскопические явления. Фазовая когерентность
5. Квантовый эффект Холла
5.1. Эффект Холла в полупроводниках. Выражение для холловского сопротивления.

5.2. Целочисленный квантовый эффекты Холла.

5.2.1.Основные экспериментальные закономерности целочисленного квантового эффекта Холла.

5.2.2.Продольная и поперечная проводимость и сопротивление.

5.2.3. Диск Корбино

5.2.4. Спектр и плотность состояний двумерного электронного газа в сильных магнитных полях. Кратность вырождения. Заполнение уровня Ландау.

5.2.5. Случайное поле примесей.

5.2.6. Движение электрона в скрещенных электрическом и магнитном поле.

5.2.7. Дрейфовое приближение в сильных магнитных полях и квантование холловской проводимости.

5.2.8. Краевые состояния. Перколяция.

5.2.9. Квантовый эффект Холла и топологические инварианты

5.2.10. Эффект Бома – Ааронова.

5.2.11. Калибровочная инвариантность и квантование холловской проводимости.

5.2.12. Квантование холловского сопротивления и эталон сопротивления.

5.2.13.Квантование холловского сопротивления и постоянная тонкой структуры.

5.2.14. Квантовый эффект Холла в графене.

5.3. Дробный квантовый эффект Холла.

5.3.1. Основные экспериментальные закономерности дробного квантового эффекта Холла.

5.3.2.Теория Лафлина. Несжимаемые квантовые жидкости.

5.3.2.3. Свойства вариационной функции Лафлина.

5.3.2.4. Аналогия волновой функции Лафлина и двумерной электродинамики (зарядов с логарифмическим взаимодействием). Квазичастицы – квазиэлектроны и квазидырки.

5.3.2.5. Дробный заряд квазичастиц. Доказательство Лафлина по аналогии с двумерной электродинамикой. Доказательство Шриффера с использованием эффекта Бома-Ааронова.

5.3.3. Экспериментальное доказательство дробного заряда квазичастиц по спектру шумов.

5.3.4. Дробная статистика квазичастиц.

5.3.5. Композитные фермионы – новый тип квазичастиц.

Аналогия целочисленного и дробного квантовых эффектов Холла. Калибровочные поля. Теория типа Черна-Саймонса.

5.4. Композитные фермионы при дробных заполнениях уровня Ландау с четными знаменателями.

5.4.1. Поверхность Ферми для композитных фермионов.

5.4.2. Экспериментальные проявления композитных фермионов: магнитная фокусировка и резонансное поглощение ультразвука в системе антиточек.

5.4.5. Двухслойные системы композитных фермионов. Спаривание композитных фермионов. Сверхтекучесть и эффекты увлечения. Экспериментальные проявления.

5.4.6. Новые загадки.
6. Открытие и свойства графена
6.1. Аллотропные формы углерода.

6.2. Проблема устойчивости двумерных мембран.

6.3. Методы получения графена.

6.4. Симметрия и электронный спектр графена. Аналогия с уравнением Дирака для нейтрино. Киральность.

6.5. Графен и парадокс Клейна в квантовой электродинамике. Аномальное прохождение электронов через барьер.

6.6. Отсутствие отражения назад и отсутствие слабой локализации в графене. Проблема минимальной металлической проводимости в графене.

6.7. Поведение графена в сильном магнитном поле. Эффект Шубникова-де Газа и экспериментальное доказательство линейности электронного спектра. Аномальный квантовый эффект Холла для графена.

6.6. Плазмоны и магнитоплазмоны в графене

6.5. Возможные наноустройства на основе графена.

6.6. Нерешенные проблемы в графене.

.

7. Нанотрубки
6.1. Классификация и электронные свойства нанотрубок.

6.2. Применения нанотрубок в наноэлектронике

6.2. Наноэлектромеханические системы на основе нанотрубок
8. Квантово-электродинамические явления в твердотельных микрополостях
8.1. Поляритоны в оптической микрополости с погруженной квантовой ямой.

8.2. Бозе-конденсация поляритонов микрополости и безинверсионный поляритонный лазер.

9. Фотонные кристаллы - материалы с фотонными щелями: свойства, аналогии, применения. Фотонные квантовые ямы, "квантовые провода" и "квантовые точки".
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.И.М.Лифшиц, С.А.Гредескул, Л.А.Пастур, Введение в теорию неупорядоченных систем, М, Наука.

2. Электронная теория неупорядоченных полупроводников, М, Наука.

3. Квантовый эффект Холла, сборник статей под ред. Гирвина.

4. Т.Райс, Дж.Хенсел, Т. Филипс, Г.Томас, Электронно- дырочная жидкость в полупроводниках, М, Мир.

5. Nobel Lectures : K.von Klitzing ; D.Tsui, H.Stormer, R.Lauughlin

6. M.I. Katsnelson, Graphene: carbon in two dimensions, Materials today

7. Carbon nanotubes, eds.M.S.Dresselhaus et.al., Springer

8. Johnson S.G., Photonic crystals: from theory to practice, MIT

9. Scanning probe microscopy, Springer

10. A. Kavokin, G. Malpuech, Cavity polaritons, Elsevier.

11. Turton R. J. The Quantum Dot, W H Freeman. 1995.
Дополнительная литература

Ю.Е.Лозовик, А.М.Попов, УФН, 167, N7, 751(1997).
Ю.Е.Лозовик, УФН, 171, N12, 1373(2001).
Ю.Е.Лозовик, А.М.Попов, УФН,177, No.7, 786(2007).
Ю.Е.Лозовик и др., УФН, 178, No.7, 757 (2008).
Ю.Е.Лозовик, УФН, 179 (2009).

Примечание: Современные достижения физики наноструктур нанотехнологии, отраженные в лекциях, основываются в основном на оригинальных статьях и, частично, недавних обзорах. Ссылки указываются непосредственно в лекциях.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... Физика. Магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», «Физика наноструктур и наносистем»		Рабочая программа для студентов направления 011200. 68 Физика магистерская... Удовиченко Сергей Юрьевич. Конструкционные наноматералы. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления...
	Программа дисциплины «Физические основы радиационных технологий»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов, обучающихся по направлению...		Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», магистерские программы «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», «Физика наноструктур и наносистем»
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Профиль: Физическая гидродинамика, Физика наноструктур, Теоретическая физика, Физическое материаловедение		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Специализация Теоретическая физика, Физическая гидродинамика, Физика наноструктур, Физическое материаловедение
	Программа дисциплины «Физические основы микро- и наносистемной техники»... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа дисциплины «Физика прочности материалов» по направлению... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника», 223200. 62 «Техническая физика»		Урок физики в 7-м классе по теме: "Что изучает физика. Некоторые... Ввести физические термины: физическое тело, вещество, материя, физические явления, физическая величина, физический прибор
	Рабочая программа учебной дисциплинЫ «физические основы электроники» «Физические основы электроники» относятся к базовым дисциплинам математического и естественнонаучного цикла Б2 основной образовательной...		Наименование программы Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические... Изучение технологий формирования и методик исследования наноструктур и наноматериалов с использованием нанотехнологического оборудования...
	Лабораторная работа №1 : «Измерение физических величин с учётом абсолютной погрешности» Что изучает физика. Некоторые физические термины. Физические явления. Наблюдения, опыты, измерения. Вводный инструктаж по тб		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Природа живая и неживая. Человек – часть природы. Что изучает физика. Физические явления. Физические тела. Вещество
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Физика-наука о природе. Наблюдение и описание физических явлений. Физический эксперимент и физическая теория. Физические модели....		Рабочая программа учебной дисциплины «физические основы электроники» Цель дисциплины «физические основы электроники» направления подготовки бакалавра 200100. 62 электроника и наноэлектроника профиль...

Школьные материалы