Аннотация дисциплины Фазовые переходы

Аннотация дисциплины
Фазовые переходы
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных
единиц (180 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование базовых знаний в
области фазовых переходов второго рода в конденсированных средах
Задачей изучения дисциплины является: изучение физических
закономерностей изменения свойств материалов при фазовых превращениях
и методов описания фазовых переходов второго рода
Основные дидактические единицы (разделы):
Классификация фазовых переходов. Экспериментальные сведения о
поведении свойств в области фазовых переходов различного типа.
Термодинамическая теория Ландау фазовых переходов второго рода.
Спонтанное нарушение симметрии. Однокомпонентный параметр порядка.
Многокомпонентный параметр порядка. Фазовые переходы первого рода.
Флуктуации параметра порядка вблизи температуры фазового
перехода. Учет этих флуктуации в рамках феноменологической теории.
Модель Изинга. Точное решение одномерной модели. Свойства модели
в приближении среднего ноля.
Фазовые переходы в конкретных системах. Переход газ-жидкость.
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Микроскопическое описание перехода газжидкость. Модель решеточного газа. Критическая опалесценция света.
Теория Орштейна-Зернике.
Фазовые переходы жидкость-твердое тело. Модель твердых растворов.
Структурные фазовые переходы. Переходы типа смещения и типа
порядок-беспорядок. Метод самосогласованных фононов для описания
переходов типа смещения. Мягкая мода колебаний кристаллической
решетки.
Гамильтониан структурных фазовых переходов типа порядокбеспорядок. Учет квантовых эффектов туннелирования. Пример КН2Р04.
Близкодействуюшне корреляции и их влияние на свойства систем в
области фазового перехода. Модель Слетера для КН2Р04. Остаточная
энтропия льда.
Диффузионные фазовые переходы в сплавах. Статистические методы
описания упорядочения в бинарных сплавах.
Магнитные фазовые переходы. Обменное взаимодействие. Модель
Гейзенберга.
Приближение
среднего
поля.
Спиновые
волны.
Сверхпроводимость. Куперовские пары. Теория Бардина - Купера Шриффера. Критические явления. Метод ренормализационной группы в
прямом пространстве на примере модели Изинга. Гипотеза подобия.
Уравнения ренормгруппы для гамильтониана
разложение. Вычисление критических показателей.
Ландау-Гинзбурга.
Е-
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: термодинамические методы описания и структурные
особенности фазовых превращений
уметь: применять базовые теоретические модели к классификации
структурных превращений и к исследованию изменения свойств материалов
при фазовых переходах
владеть: аппаратом описания фазовых переходов
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
Изучение дисциплины заканчивается зачетом, экзаменом
занятия,
Аннотация дисциплины
Теория групп
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные
единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является изучение основ знаний из
теории представлений конечных групп, продемонстрировать принципы
применения в физике абстрактных понятий и теорем теории представлений.
Задачей изучения дисциплины является: освоение необходимых
методов теоретико-группового анализа для решения симметрийных задач
физики твердого тела
Основные дидактические единицы (разделы):
Группа. Подгруппа. Изоморфизм групп.
Примеры конкретных групп. Группа перестановок, группа вращений,
точечные группы, пространственные группы.
Представление группы. Эквивалентные представления. Приводимые
представления. Свойства ортогональности неприводимых представлений.
Теорема полноты.
Теория характеров представлений групп.
Произведение
представлений.
Сопряженные
представления.
Вещественные представления. Разложение приводимого представления на
неприводимые.
Представление группы перестановок. Представление точечных групп.
Представление группы трансляций. Представление пространственных групп.
Зона Бриллюэна. Звезда представления.
Применение аппарата теории групп к исследованиям колебаний
молекул и кристаллов.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: основы теории групп
уметь: получать неприводимые представления для решения
симметрийных задач
владеть: необходимым аппаратом теории групп для исследований
колебаний молекул и кристаллов
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
занятия,
Аннотация дисциплины
Численное моделирование свойств твердых тел
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных
единицs (108 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является ознакомление с современными
методами теоретических расчетов физических свойств кристаллов
Задачей изучения дисциплины является: изучение теоретических основ
методов численного моделирования; практическое использование готовых
программ численных расчетов физических свойств реальных кристаллов
Основные дидактические единицы (разделы): Обзор методов и
существующих программ численного моделирования. Метод функционала
электронной плотности. Обобщенная модель Гордона – Кима. Вычисление
полной энергии кристаллов готовыми программами. Динамика
кристаллической решетки. Вычисление частот колебаний кристаллической
решетки, динамических зарядов атомов, высокочастотной диэлектрической
проницаемости и модулей упругости готовыми программами. Использование
метода Монте – Карло для моделирования фазовых переходов.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: теоретические основы существующих методов численного
моделирования
уметь: ориентироваться в существующих методах и готовых
программах численного моделирования для выбора к дальнейшему
использованию в своей работе
владеть: начальными навыками использования готовых программ
численного моделирования
Виды учебной работы:
индивидуальные занятия
лекционный курс, практические занятия,
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Физическая акустика
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные
единицы (72 часа).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование знаний по
специальности в области физической акустики твердого тела
Задачей изучения дисциплины является: ангармонические особенности
акустики твердых тел
Основные дидактические единицы (разделы):
Термодинамические соотношения между упругими константами,
измеренными в различных условиях опыта. Условие адиабатичности
распространения
звуковых
волн
в
совершенных
кристаллах.
Термодинамическая устойчивость кристаллов. Расчет упругих постоянных
кристалла на основе измерений скорости звука. Физическая и геометрическая
нелинейность. Обобщенный закон Гука и эффективные упругие постоянные.
Уравнения движения упругой среды с учетом упругой нелинейности,
записанные в координатах исходного состояния. Распространение
акустических волн малой амплитуды в кристаллах при воздействии
конечных однородных механических напряжений. Акустический метод
определения упругих постоянных третьего порядка. Температурные
зависимости упругих постоянных второго порядка кристаллов. Определение
константы Грюнайзена с помощью акустического метода. Микроскопическая
модель упругих свойств кубических кристаллов. Соотношения Коши.
Макроскопические упругие свойства и силовые константы ионных
кристаллов. Упругая анизотропия. Зависимости упругих постоянных от
температуры и давления исходя из микроскопической модели кристалла.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: термодинамическое описание нелинейных материальных
свойств материалов
уметь: применять нелинейные характеристики твердых тел в
акустических исследованиях
владеть:
теоретическими
и
экспериментальными
методами
определения нелинейных постоянных
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
практические
занятия,
Аннотация дисциплины
Физическое материаловедение
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные
единицы (72 часа).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является изучение состава, структуры и
свойств конструкционных материалов и основ производства и
технологической обработки металлов, пластмасс, резин и материалов
композиционного типа
Задачей изучения дисциплины является: освоение основ фазовых
состояний конструкционных материалов
Основные дидактические единицы (разделы):
Кристаллическое
строение
металлов.
Атомно-кристаллическая
структура металлов. Диффузионные процессы в металле.
Формирование структуры металла при кристаллизации. Первичная
кристаллизация металлов. Образование зародышевых центров. Строение
металлического слитка. Полиморфные превращения.
Фазы в металлических сплавах. Твердые растворы. Химические
соединения. Гетерогенные структуры.
Формирование структуры сплавов при кристаллизации. Процесс
кристаллизации сплава. Диаграмма состояния сплавов, образующих не
ограниченные твердые растворы, ограниченные твердые растворы и
химические соединения.
Упругая и пластическая деформация. Механические свойства металлов.
Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
Возврат. Рекристаллизация. Холодные и горячие деформации.
Конструкционные стали и сплавы. Углеродистые конструкционные
стали. Легирующие элементы в конструкционных сталях. Конструкционные
низко легированные стали. Конструкционные машиностроительные
легированные стали. Мартенситностареющие высокопрочные стали.
Коррозионно-стойкие нержавеющие стали и сплавы.
Инструментальные сплавы и твердые стали. Стали для режущего
инструмента. Твердые сплавы.
Стали и сплавы с особыми физическими свойствами. Магнитные стали
и сплавы. Стали и сплавы с высоким электросопротивлением. Стали с
упругими свойствами.
Серый и белый чугун. Ковкий чугун.
Цветные металлы. Алюминий и сплавы на его основе. Магний и его
сплавы. Медь и сплавы на его основе.
Электротехнические материалы. Состав, классификация пластмасс.
Общие сведения, состав и классификация резин.
Технология
конструкционных
материалов.
Теоретические
и
технические основы производства материалов. Фазовые превращения в
сплавах железа. Рост зерен аустенита при нагреве. Перлийное превращение.
Мартенситное превращение. Термическое и деформационное старение
углеродистой стали.
Технологии термической обработки стали. Отжиг первого рода. Отжиг
второго рода. Закалка. Отпуск. Термо-механическая обработка.
Химикотермическая обработка стали. Цементация. Азотирование.
Диффузная металлизация.
Основы металлургического производства.
Основы
порошковой
металлургии.
Напыления
материалов.
Производство не разъемных соединений склеиванием. Изготовление
полуфабрикатов и деталей из композиционных и полиморфных материалов.
Физико-химические
основы
резания.
Электрофизические
и
электротехнические методы обработки поверхностных заготовок.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: основные фазовые состояния материалов композиционного типа,
превращении в них и методы обработки
уметь: применять методы фазовых диаграмм к изучению
твердотельных состояний
владеть: теоретическими основами классификации материалов
композиционного типа
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
практические
занятия,
Аннотация дисциплины
Структурные исследования
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные
единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является изучение теоретических и
практических основ исследования строения кристаллических объектов
Задачей изучения дисциплины является: освоение теоретических и
экспериментальных методов структурного анализа
Основные дидактические единицы (разделы):
Введение. Строение вещества. Задачи структурных исследований.
Методы структурных исследований. Области применения структурного
анализа кристаллов.
Понятие симметрии. Симметрические преобразования и элементы
симметрии, аналитическая форма записи преобразований. Симметрия фигур.
Теоремы сложения элементов симметрии. Классы симметрии, схема их
вывода.
Сингонии.
Кристаллическая
решетка,
решетки
Браве.
Пространственные
группы
симметрии
(обозначения
Шёнфлиса,
интернациональные обозначения и обозначения Холла). Индексы точек,
прямых, плоскостей.
Рентгеновские лучи (РЛ). Природа РЛ. Получение РЛ (трубки,
синхротронное излучение). Спектры РЛ. Фильтры, монохроматоры,
детекторы. Рассеяние и поглощение РЛ.
Дифракция РЛ. Дифракция как отражение. Уравнение Брэгга. Условия
Лауэ. Связь между индексами плоскости и дифракционными индексами.
Методы получения дифрак-ционной картины. Правила погасания и
пространственная группа симметрии кристалла, преобразование осей
координат. Центрированные решетки. Обратное изображение, обратная
решетка. Интерференционное уравнение. Сфера Эвальда.
Получение дифракционной картины и исследование ее геометрии.
Дебаеграммы: получение, способы индицирования. Фазовый анализ.
Лауэграммы: особенности располо-жения пятен на них. Анализ лауэграмм.
Метод качания (вращения), прецессионный метод. Анализ снимков.
Определение параметров ячейки и пространственной группы симметрии
кристалла.
Исследование интенсивностей рассеянных лучей. Атомный фактор
рассеяния. Молекулярный, поляризационный, структурный факторы.
Тепловое движение атома. Интегральная интенсивность, фактор
интегральности. Интерференционный фактор. Электронная плотность и ряд
Фурье. Связь координат атомов с характеристиками рассеянных кристаллом
рентгеновских волн. Статистика отражений. Структурные инварианты.
Методы решения структуры кристаллов. Метод функции Патерсона.
Прямые (вероятностные) методы. Метод изоморфного замещения. Метод
аномального рассеяния.
Электронография. Методы получения дифракционной картины. Задачи,
решаемые с помощью дифракции электронов.
Нейтронография. Стационарные и импульсные ядерные реакторы.
Отражатели, поглотители и замедлители нейтронов. Взаимодействие
нейтронов с веществом. Структурное и магнитное рассеяние. Тепловые
нейтроны. Монохроматоры и детекторы нейтронов. Задачи, решаемые с
помощью дифракции нейтронов. Аппаратура для структурных исследований
кристаллов с помощью нейтронов. Особенности рентгено-, электроно- и
нейтронографии в сравнении.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: основные закономерности дифракции лучей в кристаллах и
методы построения структур
уметь: применять полученные знания для анализа структурного
упорядочения твердых тел
владеть: содержанием экспериментальных решений структурного
анализа
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
занятия,
Аннотация дисциплины
Физика квазикристаллов и гетероструктур
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные
единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является изучение методов описания и
физических свойств материалов, обладающих структурным упорядочением
не кристаллического типа на микро-, мезо- и макроскопическом уровнях
Задачей изучения дисциплины является: получение представлений о не
кристаллических типах упорядочения в твердых телах и особенностях
физических свойств таких материалов
Основные дидактические единицы (разделы):
I.
Введение
Типы упорядочения в твердых телах. Корреляционная функция.
Материалы с не кристаллическим упорядочением. Квазикристаллы.
Несоразмерные структуры. Гетерофазные среды. Поликристаллические
материалы.
II.
Несоразмерные структуры
Основные принципы несоразмерности. Приближение Ландау. Инвариант
Лифшица.
Феноменологическая
теория
фазового
превращения
несоразмерная-соразмерная фаза. Микроскопическая теория несоразмерных
структур. Физические свойства несоразмерных фаз. Ядерный квадрупольный
резонанс и рассеяние света в несоразмерных структурах. Экспериментальные
наблюдения и изучение несоразмерных структур инфракрасными методами.
III. Квазикристаллы
Теория и математические методы описания квазикристаллического
упорядочения.
Атомная
структура
и
рост
квазикристаллов.
Квазикристаллические
сплавы.
Моноквазикристаллы.
Дефекты
и
механические
свойства
квазикристаллов.
Атомная
динамика
и
термодинамика.
Фазоны.
Электронные
и
магнитные
свойства
квазикристаллов.
IV. Гетероструктуры и текстурированные материалы
1D и 2D структуры. Полупроводниковые гетероструктуры. Слоистые
материалы. Композиты. Физические свойства гетероструктур. Мезоскопика.
Поликристаллические горные породы. Керамические материалы. Влияние
текстуры на их свойства. Типы текстур. Принцип симметрии Кюри.
Экспериментальные методы определения полюсных фигур (ПФ).
Теоретические и модельные описания функции распределения ориентаций
(ФРО). Определение ФРО из ПФ.
Фрактальные методы в физике конденсированного состояния
вещества
Элементы нелинейной динамики. Динамический хаос. Аттракторы.
Масштабная инвариантность, фракталы и фрактальная размерность.
Мультифракталы. Аэрогели. Физические свойства фрактальных материалов.
Теория протекания. Модели термита и муравья. Фрактальные свойства
квазикристаллов. Переход Андерсона.
Приложения и практические применения гетероструктур и
квазикристаллов
V.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: методы описания не кристаллических типов упорядочения в
твердых телах
уметь: определять наличие упорядочения соответствующего типа в
материалах
владеть: теоретическими и экспериментальными подходами к
изучению твердых тел с не кристаллическими типами упорядочения
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
занятия,
Аннотация дисциплины
Физика сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные
единицы (72 часа).
Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является: изучение физических свойств наиболее
известных сегнетоэлектрических и сегнетоэластических материалов.
Задачей изучения дисциплины является: ознакомление студентов с
основными экспериментальными методами применяемых при исследовании,
как новых, так и уже известных сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков.
Основные дидактические единицы (разделы): Рассматриваются
основные свойства сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков: поляризация,
диэлектрические потери, теплоемкость (фазовые переходы, температурный
гистерезис). Акцентируется внимание на свойствах нецентросимметричных
кристаллов, используемых в электронной технике в качестве активных
материалов, среди которых пьезо- и пироэлектрики, сегнетопьезокерамика.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: основные экспериментальные методики, которые применяются
при исследовании сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков и методы поиска
новых сегнетоэлектрических материалов с требуемым набором свойств,
уметь:
использовать
особенности
физических
свойств
сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков для поиска новых материалов
владеть: экспериментальными установками, которые используются в
настоящем курсе
Виды учебной работы: Лабораторные занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Основы спинтроники
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных
единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является:
Рассматриваются фундаментальные и прикладные вопросы нового
направления в электронике – спинтроники, основу которой составляют спинзависимые электронные явления в наноматериалах и наноструктурах.
Задачей изучения дисциплины является:
Формирование
базовых знаний о природе спин-зависимых
электронных явлений в низкоразмерных магнитных и гибридных структурах,
обучение магистрантов современным подходам к изучению магнитных таких
явлений.
Основные
дидактические
единицы
(разделы):
1. Низкоразмерные структуры с магнитоактивными слоями.
2. Особенности спектра электронных состояний в низкоразмерных
структурах.
3. Электронный транспорт в низкоразмерных структурах.
4. Гальваномагнитные явления в квантовых структурах.
5.
Многослойные
магнитные
структуры:
межслоевое
обменное
взаимодействие.
6. Эффекты гигантского и туннельного магнитосопротивления.
7. Спин-поляризованный транспорт и спиновая динамика.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: теоретические основы спинтроники, базовые явления и эффекты,
на которых базируется спинтроника
уметь: применять теоретические знания на практике при исследовании
спин-зависимых электронных свойств магнитных наноструктур
владеть: современными подходами описания, анализа и исследования
спин-зависимых явлений в магнитных наноструктурах
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом
занятия,
Аннотация дисциплины
Физика полупроводников и диэлектриков
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных
единиц (180 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование знаний по
специальности в области физики диэлектриков и полупроводников
Задачей изучения дисциплины является: освоение методов описания и
экспериментальных исследований диэлектриков и полупроводников на
микро- и макроскопическом уровнях
Основные дидактические единицы (разделы):
Корреляции типов химических связей в кристаллах с их
диэлектрическими свойствами. Основные параметры диэлектрика поляризация, электрическая индукция, поляризуемость, восприимчивость,
диэлектрическая проницаемость.
Микроскопические механизмы поляризации. Внутреннее поле в
диэлектриках. Среднее макроскопическое поле и поле Лоренца. Уравнение
Клаузиуса - Мосотти - Лоренца. Типы поляризации и классификация
диэлектриков. Статическая электронная поляризуемость. Частотная
зависимость
электронной
поляризуемости.
Статическая
ионная
поляризуемость. Оптически активные фононы. Диэлектрическая функция
ионных кристаллов и дисперсия электромагнитных волн инфракрасного
диапазона. Соотношение Лиддейна-Сакса-Теллера. Статическая дипольная
поляризуемость. Закон Кюри для температурной зависимости дипольной
поляризации. Частотная зависимость дипольной тепловой поляризации.
Упругий и релаксационный механизмы поляризации. Уравнение Дебая.
Диэлектрическая релаксация. Комплексная диэлектрическая проницаемость.
Тангенс диэлектрических потерь - для параллельной и последовательной
схем замещения. Диэлектрические потери вследствие электропроводности.
Диэлектрические потери при тепловой поляризации (температурночастотные зависимости). Диэлектрические потери при упругой поляризации
(частотные зависимости).
Механизмы
электропроводности
диэлектриков
(электронная,
поляронная (прыжковая), ионная проводимость). Общие закономерности
электрического старения и пробой диэлектриков. Электронный пробой
кристаллов. Электрическое старение и электрохимический пробой твёрдых
диэлектриков. Электротепловой пробой твёрдых диэлектриков.
Анизотропия тензора эффективной массы. Закон динамики электронов
в
кристаллах.
Изоэнергетические
поверхности.
Многодолинные
полупроводники. Энергетический спектр носителей заряда в постоянном
электрическом поле. Наклон энергетических зон сильным электрическим
полем. Мелкие примесные уровни. Водородоподобная модель. Примесная
зона.
Принцип детального равновесия. Статистика Ферми-Дирака. Энергия
Ферми. Плотность электронных состояний. Вырожденные и невырожденные
полупроводники. Концентрация электронов и дырок в зонах. Случай
невырожденных полупроводников. Закон действующих масс и концентрация
носителей в собственном полупроводнике. Определение положения уровня
Ферми. Концентрация электронов и дырок на локальных уровнях.
Полупроводник с примесью одного типа.
Механизм
электропроводности
полупроводников.
Природа
электросопротивления. Дрейфовая скорость. Подвижность носителей заряда
и ее температурная зависимость. Зависимость электропроводности
полупроводников от температуры. Зависимость электропроводности
полупроводников от примесей. Влияние сильного электрического поля на
электропроводность полупроводников. Случай постоянной концентрации.
Влияние
сильного
электрического
поля
на
электропроводность
полупроводников. Наклон энергетических зон. Ионизация и туннелирование.
Контактные явления в полупроводниках. Термоэлектронная эмиссия.
Закон Ричардсона-Дэшмана. Потенциальные барьеры и контактная разность
потенциалов. Распределение концентрации электронов и потенциала в слое
объемного заряда. Длина экранирования Дебая. Выпрямление в контакте
металл-полупроводник. Вольт-амперная характеристика. Электроннодырочные переходы. Инжекция неосновных носителей. Генерация и
рекомбинация избыточных носителей. Длина диффузии. Вольт-амперная
характеристика р-n перехода. Р-n переход при переменном напряжении.
Диффузионное сопротивление и диффузионная емкость. Устройство и работа
биполярного транзистора. Полевые МОП-транзисторы (устройство и работа).
Полевые транзисторы с барьером Шотки (устройство и работа). Основные
механизмы поглощения света в полупроводниках. Прямые и непрямые
электронные переходы. Фото-ЭДС и фотоэлементы. Методы повышения
быстродействия
фотодиодов.
Инжекционные
светодиоды.
Полупроводниковые инжекционные лазеры на p-n переходах. Зонная модель
гетеропереходов. Инжекционные гетеролазеры. Области применения и
перспективы микроприборов с гетеропереходами.
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:
знать: физические закономерности и методы описания структуры,
симметрии и свойств диэлектриков и полупроводников
уметь: применять современные теоретические и экспериментальные
методы для исследований диэлектриков и полупроводников
владеть: математическим аппаратом, основными физическими
представлениями описания свойств твердых тел
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
практические
занятия,
Изучение дисциплины заканчивается зачетом, экзаменом
Аннотация дисциплины
Физика магнитных явлений
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных
единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является:
Изучение фундаментальных вопросов физики магнитных явлений в
твердых телах
Задачей изучения дисциплины является:
Формирование у магистрантов базовых знаний о природе магнетизма в
твердых телах и обучение современным подходам к изучению магнитных
свойств твердых тел
Основные
дидактические
единицы
(разделы):
1. Магнетизм твердых тел. Диа- и парамагнетизм. Магнитный порядок.
2. Обменное взаимодействие. Приближение молекулярного поля.
3. Феноменологический метод описания свойств ферромагнетиков.
4. Доменная структура ферромагнетиков.
5. Магнитные фазовые переходы. Термодинамика магнетиков.
6. Многоподрешеточные магнетики. Антиферромагнетики, ферримагнетики,
геликоидальные магнетики.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: природу магнитного состояния в твердых телах
уметь: применять теоретические знания на практике при исследовании
магнитных явлений в твердых телах
владеть: современными подходами описания, анализа и исследования
магнитных свойств
Виды учебной работы:
самостоятельная работа
лекционные,
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
практические
занятия,
Аннотация дисциплины
Нелинейные колебания и волны
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных
единиц (72 час).
Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: изучение основ классической и современной
теорий нелинейных колебаний и волн.
Задачей изучения дисциплины является: применение теории нелинейных
колебаний и волн как непосредственно в практической деятельности, так и в
других разделах классической и квантовой физики.
Основные дидактические единицы (разделы):
Линейные колебательные системы. Системы с малой нелинейностью.
Нелинейные колебательные системы.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: базовые понятия теории колебаний и волн, теории нелинейных
колебательных и волновых явлений.
уметь: применять математический аппарат и методы современной теории
нелинейных колебаний и волн для описания различных физических явлений.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в
теории нелинейных колебаний и волн.
Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Квантовая теория твердого тела
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных
единиц (72 час).
Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: изучение основ квантовой теории твердого
тела.
Задачей изучения дисциплины является: применение методов квантовой
теории поля в физике твердого тела.
Основные дидактические единицы (разделы):
Проблематика квантовой теории твердых тел. Структура и свойства.
Гамильтониан твердого тела. Трансляционная инвариантность и ее
следствия. Колебания решетки.
Фононы. Электронные состояния.
Взаимодействие
электронов.
Электрон-фононное
взаимодействие.
Кинетические свойства твердых тел. Квазичастицы в твердом теле.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: базовые понятия и модели в квантовой теории твердых тел.
уметь: применять математический аппарат и методы современной
квантовой теории поля для описания физических свойств твердых тел.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в
квантовой теории твердых тел.
Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Квантовая теория магнетизма
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных
единиц (72 час).
Цели и задачи дисциплины
Цель изучения дисциплины: изучение современных методов квантовой
теории в магнетизме.
Задачей изучения дисциплины является: описание моделей магнитного
упорядочения, атомно-неупорядоченных и сильно-коррелированных систем.
Основные дидактические единицы (разделы):
Общие принципы квантового подхода. Классификация моделей
Описание моделей магнитного упорядочения
1) Модель Гейзенберга.
2) Зонная теория магнетизма.
3) Магнетизм в металлах с локализованными спинами.
4) Сверхобмен Крамерса – Андерсона Модель MnО.
5) Модель Хаббарда.
6) Гибридизация локализованных и коллективизированных электронных
состояний.
Обзор нерешенных проблем.
Магнетизм атомно-неупорядоченных систем
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: базовые понятия теории магнетизма.
уметь: применять математический аппарат и методы современной теории
магнетизма для описания различных физических явлений.
владеть: методами аналитического и компьютерного моделирования в
теории магнетизма.
Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом
Аннотация дисциплины
Компьютерные технологии в науке и образовании
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных
единиц (180 час).
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является: Подготовка специалиста к
самостоятельной научной работе.
Задачей изучения дисциплины является: Углубленное изучение
компьютерных и информационных технологий.
Основные дидактические единицы (разделы): Internet; СУБД ACCESS;
FINEREADER; Автоматизированный перевод; Системы MATLAB и MAPLE;
Обмен данными в MS OFFICE.
В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:
знать: Базовые понятия
информационных технологий.
и методы современных компьютерных и
уметь: Использовать компьютерные системы и пакеты в научной
работе.
владеть: Навыками самостоятельного освоения новых компьютерных и
информационных технологий.
Виды учебной работы: Лекции, Лабораторные, СР.
Изучение дисциплины заканчивается Зачетом.