Образец дополнительной программы кандидатского экзамена

ОБРАЗЕЦ
Учреждение высшего образования
«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе
д.т.н.,профессор
О.М.Демиденко
Дополнительная программа кандидатского экзамена
по теме диссертационного исследования
ФОТОАКУСТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ
СТРУКТУРАХ
Специальность 01.04.05 «Оптика»
Аспиранта кафедры оптики
Ф.И.О.
Гомель 2016
Рассмотрена на заседании кафедры оптики
Протокол № …. от… 2016г.
Заведующий кафедрой оптики
____________ Н.А.Алешкевич
Одобрена советом физического факультета
Протокол № …. от…. 2016г.
Декан физического факультета
______________ Д.Л. Коваленко
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
1. Тема кандидатской диссертации. Краткое обоснование актуальности.
2. Структура кандидатской диссертации.
3. Вопросы по разделам кандидатской диссертации.
4. Перевод на белорусский язык фрагмента специального текста (1000
печатных знаков) для оценки знания профессиональной лексики на
белорусском языке.
5. Вопросы к экзамену.
6. Список основной литературы.
1. Тема кандидатской диссертации. Краткое обоснование актуальности.
Тема диссертации:Фотоакустические явления в низкоразмерных
структурах
Цель исследования:Исследование фотоакустичексих явлений в
низкоразмерныхстуктурах; разработка способа управления термооптической
генерацией звука посредством изменения поляризационных мод бесселевых
световых пучков.
Объект
исследования:низкоразмерные
структуры,такие
как
наноструктуры
различных
типов,
естественно-гиротропные
и
магнитоактивные сверхрешетки, углеродные нанотрубки различных типов и
т.д.
Предмет
исследований:Установление физического механизма
термооптической генерации звука в поглощающихнизкоразмерных
структурах, обладающих эффектами естественной и вынужденной
пространственной дисперсии.
Текст обоснования:Актуальность темы диссертационной работы
определяется тем, что исследование процессов трансформации энергии
нестационарного оптического излучения в энергию тепловых и акустических
волн или колебаний в низкоразмерных структурах открывает принципиально
новые перспективы их использования в чисто научных и практических целях.
Высокая чувствительность фотоакустических методов способствует
широкому использованию для изучения низкоразмерных структур, однако
многие вопросы в этой области требуют дальнейшей значительной
проработки.
На основе полученных результатов разработаноустройство управления
термооптическойгенерациииакустической волны.
2. Структура кандидатской диссертации
Введение.
Общая характеристика выполненной работы.
Глава 1 Экспериментальные и теоретические исследования структур с
пониженной
симметрией
методами
лазерной
фотоакустической
спектроскопии.
1.1Анализ лазерных фотоакустических методов экспериментального и
теоретического исследования структур с пониженной симметрией.
1.2Основные научные достижения по теме научных исследований.
1.3 Выводы.
Глава 2Фототермическое преобразование квазибездифракционных световых
пучков в магнитоактивных сверхрешетках.
2.1 Магнитоактивные сверхрешетки.
2.2 Фотоакустическое
преобразование
звука
в
магнитоактивныхсверхрешетках.
2.3 Фотодефлекционная
спектроскопиямагнитоактивныхсверхрешетках,облучаемыхйбессельгауссовыми световыми пучками.
2.4Выводы.
Глава 3 Термооптическая
генерация
звукав
естественногиротропныхсверхрешетках.
3.1 Естественно-гиротропныесверхрешетки.
3.2 Фотоакустическое
преобразование
звука
в
гиротропныхсверхрешетках.
3.3 Газомикрофонный
метод
регистрации
звука
в
гиротропныхсверхрешетках.
3.4 Выводы.
Глава 4 Термооптическое возбуждение звука квазибездифракционными
пучками в плотных слоях углеродных нанотрубок.
4.1 Поглощающие углеродные нанотрубки типа zigzag и armchair.
4.2 Фотоакустический отклик от слоя поглощающиххиральных
углеродных нанотрубок.
4.3 Фотодефлекционный метод исследования диссипативных свойств
углеродных нанотрубок.
4.4 Пьезоэлектрическаядетекция поглощающих слоев углеродных
нанотрубок.
4.5 Выводы.
Заключение.
Приложение 1. Способ управления термооптической генерацией звука
посредством изменения поляризационных мод бесселевых световых пучков.
Библиографический список.
3. Вопросы по главам кандидатской диссертации
Экспериментальные и теоретические исследования структур с
пониженной
симметрией
методами
лазернойфотоакустической
спектроскопии
Газомикрофонный метод исследования низкоразмерных структур.
Пьезоэлектрический
метод
детекциифотоакустическогосигналавнизкоразмерныхструктурах.
Фотодефлекционный метод исследования низкоразмерных структур.
Способ управления термооптической генерацией звука посредством
изменения поляризационных мод бесселевы световых пучков.
Фототермическое преобразование
квазибездифракционных
световых пучков в магнитоактивных сверхрешетках
Магнитоактивные сверхрешетки.
Диссипация энергии в магнитоактивных сверхрешетках.
Фотодефлекционный отклик, возникающий в магнитоактивной
сверхрешетке при взаимодействии бессель-гауссвового светового пучка и
пробного лазерного излучения.
Фотоакустическое преобразование звука в магнитоактивных
сверхрешетках.
Термооптическая
генерация
звука
в
естественногиротропныхсверхрешетках
Естественно-гиротропныесверхрешетки.
Диссипация энергии в естественно-гиротропныхсверхрешетках.
Фотоакустическое преобразование звука в гиротропныхсверхрешетках.
Регистрации
звука
в
гиротропныхсверхрешеткахгазомикрофоннымметодом.
Термооптическое возбуждение звука квазибездифракционными
пучками в плотных слоях углеродных нанотрубок.
Поглощающие углеродные нанотрубки типа zigzag и armchair.
Диссипация энергии в плотном слое углеродныхнанотрубок.
Фотоакустический
отклик
от
слоя
поглощающиххиральных
углеродных нанотрубок.
Фотодефлекционный метод исследования диссипативных свойств
углеродных нанотрубок.
Пьезоэлектрическаядетекция
поглощающих
слоев
углеродных
нанотрубок типов zigzagи armchair.
Пьезоэлектрическаядетекция
поглощающих
слоев
хиральныхуглеродных нанотрубок.
4. Перевод на белорусский язык
(количество знаков 1338).
фрагмента
текста
диссертации
Текст по теме диссертации (рус.)
Интенсивное развитие конструкционных основ элементной базы
наноэлектроники
требует
особого
внимания
к
изучению
электродинамического моделирования наноструктур и нанообъектов.
Происходящие на наноразмерном уровне физические явления и процессы
существенно отличаются от широко известных в макроскопической
электродинамике. Поэтому классические результаты, относящиеся к
трехмерным макрообъектам, не могут быть перенесены на нанотрубки и
здесь требуются новые фундаментальные исследования, которые решали бы
отличные от известных в макроскопической электродинмике задачи.
Развитие современных теоретических разделов электродинамики всегда
тесно увязывалось с практическими потребностями квантовой электроники, а
в последнее время и с созданием элементов наноэлектроники.
В рамках модели эффективной среды
наноструктуру можно
рассматривать как среду с некой эффективной диэлектрической
проницаемостью. Суть данной модели заключается в том, что используется
электростатическое приближение, условием которого является малость как
размера наночастиц, так и расстояние между ними по сравнению с длиной
оптического излучения в среде. Таким образом, при анализе распространения
электромагнитного излучения в наноструктурах, нет необходимости решения
уравнения Максвелла в каждой точке пространства. Используя подход
описанный выше, в настоящей работе исследовано явление возникновения
фотодефлекционного сигнала в слое углеродных нанотрубок типов zigzag и
armchair под действием облучения бесселевыми световыми пучками.
Тэкст па тэмедысертацыі (бел.)
Інтэнсіўнаеразвіццёканструктыўныхасноўэлементнай
базы
нанаэлектронікіпатрабуеасаблівайувагі
да
вывучэнняэлектрадынамічнагамадэляваннянаноструктур і наноаб’ектаў.
Адбываючыяся
на
нанаразмернымузроўніфізічныяз'явы
і
працэсыістотнаадрозніваюцца
ад
шырокавядомых
у
макраскапічнайэлектрадынаміцы.Тамукласічныявынікі, якіяадносяцца да
трохмерныхмакрообъектаў, не могуцьбыцьперанесены на нанатрубкі і тут
патрабуюццановыяфундаментальныядаследаванні, якіявырашалі б адрозныя
ад
вядомых
у
макраскапічнайэлектродинмикезадачы.
Развіццёсучасныхтэарэтычныхраздзелаўэлектрадынамікізаўсёдыцеснаўвязва
лася з практычныміпатрэбаміквантавайэлектронікі, а уапошні час і
састварэннемэлементаўнанаэлектронікі.
У рамках мадэліэфектыўнагаасяроддзянанаструктурможнаразглядаць
як
асяроддзе
з
нейкайэфектыўнайдыэлектрычнайпранікальнасцю.
Сутнасцьдадзенаймадэліскладаецца
ў
тым,
штовыкарыстоўваеццаэлектрастатычнаенабліжэнне,
умовайякогаз'яўляеццамізэрнасць
як
памерунаначасціц,
так
і
адлегласцiпаміжімі ў параўнанні з даўжынёйаптычнагавыпраменьвання ў
асяроддзі.
Такімчынам,
прыаналізераспаўсюджванняэлектрамагнітнагавыпраменьвання
ў
нанаструктурах, няманеабходнасцівырашэнняураўненняў Максвелла ў
кожнайкропцыпрастора.Выкарыстоўваючыпадыходапісанывышэй,
у
сапраўднайпрацыдаследаваназ'яваўзнікненняфотадефлекциыйнагасігналу ў
пласцевугляродныхнанатрубоктыпаўzigzag
і
armchairпаддзеяннемапраменьваннябесселевымисветлавыміпучкамі.
5. Вопросы к экзамену
1. Газомикрофонный метод исследования низкоразмерных структур.
2. Пьезоэлектрический метод детекциифотоакустического сигнала в
низкоразмерных структурах.
3. Фотодефлекционный метод исследования низкоразмерных структур.
4. Способ управления термооптической генерацией звука посредством
изменения поляризационных мод бесселевыхсветовых пучков.
5. Диссипация энергии в магнитоактивных сверхрешетках
6. Диссипация энергии в естественно-гиротропныхсверхрешетках
7. Фотодефлекционный отклик, возникающий в магнитоактивной
сверхрешетке при взаимодействии бессель-гауссвового светового пучка и
пробного лазерного излучения.
8. Фотоакустическое преобразование звука в магнитоактивных
сверхрешетках.
9. Регистрации звука в гиротропныхсверхрешеткахгазомикрофонным
методом.
10. Динамическая проводимость и эффективные граничные условия для
нанотрубок.
11. Диссипация энергии в плотном слое углеродныхнанотрубок
12. Фотодефлекционный метод исследования диссипативных свойств
углеродных нанотрубок типов zigzagи armchair
13. Фотодефлекционный метод исследования диссипативных свойств
хиральныхуглеродных нанотрубок.
14. Пьезоэлектрическаядетекция поглощающих слоев углеродных
нанотрубок типов zigzag и armchair.
15. Пьезоэлектрическаядетекция поглощающих слоев хиральных
углеродных нанотрубок.
6. Список основной литературы
1. Жаров, В.П. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия / В.П.
Жаров, В. С. Летохов, А. М. Бонч-Бруевич.– Москва: Наука, 1984.– 320 с.
2. Федоров, Ф.И. Теория гиротропии. Минск: Наука и техника, 1976.
456 с.
3. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. М.: Мир, 1989. 365
с.
4. Сиротин, Ю. И., Шаскольская, М. П. Основы кристаллофизики /
Ю.И. Сиротин, М. П. Шаскольская.– Москва: Наука,1979.– 640 с.
5. Гусев, В.Э. Лазернаяоптоакустика / В.Э. Гусев, А.А. Карабутов.–
Москва: Наука, 1991.–352 с.
6. Бриллюэн, Л., Пароди М. Распространение волн в периодических
структурах. М.: Мир, 1959. 457 с.
7. Най, Дж. Физические свойства кристаллов и их описание при
помощи тензоров и матриц/ Дж. Най.– Москва: Мир, 1967.–387 с.
8. Митюрич, Г.С. Диссипативные свойства гиротропныхсверхрешеток
в длинноволновом приближении / Г.С. Митюрич, Е.Г. Стародубцев // Опт.и
спектр. – 1994. – Т. 76, №4. – С. 656–659.
9. Митюрич,
Г.С.
Фотоакустическая
спектроскопия
короткопериодных гиротропныхсверхрешеток / Г.С. Митюрич, Е.Г.
Стародубцев // Кристаллография. – 1994. – Т. 39, №6. – С. 1048–1052.
10. Елецкий, А. Транспортные свойства углеродныхнанотрбок / А.В.
Елецкий // УФН. – 2009. Т. 179, № 3 – С. 225 – 242.
11. Головань, Л.А. Оптические свойства нанокомпозитов на основе
пористых систем / Л.А. Головань, В.Ю. Тимошенко, П.К. Кашкаров // УФН. –
2007. – Т. 177, № 6. – С. 619 – 638.
12. Елецкий, А. Механические свойства углеродных наноструктур и
материалов на их основе / А.В. Елецкий // УФН. – 2007. –Т. 177, № 3 – С. 233
– 274.
13. Лепарский, В.Е. Электрооптические конические линзы для
формирования бесселевых световых пучков / В.Е. Лепарский, А.Г. Мащенко
// Известия ГГУ им.Ф.Скорины. –2001. –Т. 6. №9.– С. 8–10.
14. Митюрич, Г.С. Термооптическая генерация звука бесселевыми
световыми пучками в гиротропныхнизкоразмерных структурах / Г.С.
Митюрич, Е.В.Черненок, В.В.Свиридова, А.Н. Сердюков // Проблемы
физики, математики, техники.– 2014. – Т. 21, №4. – С. 19-23.
15. Максименко, С.А. Электродинамика углеродных нанотрубок / С.А.
Максименко, Г.Я. Слепян // Радиотехника и электроника. – 2002. –Т. 47, №3.
–С. 261-280.
16. Браже, Р.А. Нефёдов, В.С. Теплопроводность углеродных
супракуристаллическихнанотрубок / Р.А. Браже, В.С. Нефёдов // ФТТ. –
2012.– Т. 54, №7.– С. 1435-1438.
17. Лебедева О.С. Пьезорезистивные свойства углеродных нанотрубок:
дис. к-та физ.-мат. наук: 01.04.17 / О.С. Лебедева – Волгоград, 2014. – 158 л.
18. Устройство управляемой термооптической генерации акустической
волны: пат. 10757u Респ. Беларусь, МПК(2006.01) G10K 11/00 / Митюрич
Г.С., Черненок Е.В., Сердюков А.Н. ; заявитель ГГУ им. Ф. Скорины. – №u
20150083; заявл. 09.09.2015; опубл. 30.09.2015 // Афiцыйныбюл. / Нац.
цэнтрiнтэлектуал. уласнасцi. – 2015. – № 4. – С. 146.
19. Митюрич,
Г.С.
Термооптическая
генерация
звука
в
магнитоактивных сверхрешетках / Г.С. Митюрич, Е.В. Черненок, А.Г.
Мащенко, А.Н. Сердюков // Известия ГГУ. – 2015. – №6 (93).– С. 125-130.
20. Митюрич, Г.С. Фотодефлекционный сигнал, генерируемый
бесселевым световым пучком в плотном слое углеродных нанотрубок / Г.С.
Митюрич, Е.В. Черненок, А.Н. Сердюков // Проблемы физики, математики,
техники. – 2015. – №4(25). – С. 20-26.
21. Митюрич,
Г.С.
Фотодефлекционная
спектроскопия
магнитоактивных сверхрешеток, облучаемых бессель-гауссовыми световыми
пучками / Г.С. Митюрич, Е.В. Черненок, А.Н. Сердюков // Журнал
прикладной спектроскопии.–2015.– Т.82, №2.– С. 260-265.
22. Митюрич, Г.С. Фотоакустическое преобразование бесселевых
световых пучков в магнитоактивных сверхрешетках / Г.С. Митюрич, Е.В.
Черненок, В.В. Свиридова, А.Н. Сердюков // Кристаллография. – 2015. – Т. 6,
№2. – С. 284-291.