Программа по курсу: физика наноструктур и физические основы нанотехнологии по направлению: 511600 факультет icon

Программа по курсу: физика наноструктур и физические основы нанотехнологии по направлению: 511600 факультет



Смотрите также:
Программа по курсу: физика наноструктур и физические основы нанотехнологии по направлению:...
Программа VI международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития...
Программа VII международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития...
Экзаменационные вопросы по курсу «Физические основы нанотехнологии»...
Программа по курсу: физика (молекулярная физика и термодинамика) по направлению: 511600...
Программа по курсу: физика (молекулярная физика и термодинамика) по направлению: 511600...
Программа по курсу: физика (механика) по направлению: 511600 факультет...
Программа по курсу: нейтронная физика по направлению: 511600 факультет...
Программа по курсу: нейтронная физика по направлению: 511600 факультет...
Программа по курсу: динамика сплошных сред по направлению: 511600 факультет...
Учебная программа по дисциплине физика поздышев М. Л...
Программа по курсу: атомно молекулярные модели и введение в нанооптику по направлению: 511600...



скачать


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


  1. Тенденции и основные открытия в современной нанотехнологии . Закон Мура.

  2. Ограничения и возможности нанолитографии.

  3. Основные устройства для анализа с нанометровым пространственным разрешением.

  4. 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


  1. Ю.Е.Лозовик, А.М.Попов, УФН, 167, N7, 751(1997).

  2. Ю.Е.Лозовик, УФН, 171, N12, 1373(2001).

  3. Ю.Е.Лозовик, А.М.Попов, УФН,177, No.7, 786(2007).

  4. Ю.Е.Лозовик и др., УФН, 178, No.7, 757 (2008).

  5. 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.





Скачать 64,29 Kb.
оставить комментарий
Дата30.09.2011
Размер64,29 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх