ДВС.2.01.02 3 Лінійні та нелінійні квазічастинки в фізичних, хімічних, та біологічних системах

Освітня програма: ВИСОКІ ТЕХНОЛОГІЇ (ХІМІЯ ТА НАНОМАТЕРІАЛИ)

Структурний підрозділ: Інститут високих технологій

Назва дисципліни
ДВС.2.01.02 3 Лінійні та нелінійні квазічастинки в фізичних, хімічних, та біологічних системах
Код дисципліни
ДВС.2.01.02
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
3 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
3
Результати навчання
Здатність будувати адекватні моделі хімічних явищ, досліджувати їх для отримання нових висновків та поглиблення розуміння природи, в тому числі з використанням методів молекулярного, математичного і комп’ютерного моделювання. Здатність організовувати, планувати та реалізовувати хімічний експеримент. Здатність інтерпретувати, об’єктивно оцінювати і презентувати результати свого дослідження. Здатність формулювати нові гіпотези та наукові задачі в галузі хімії, вибирати напрями та відповідні методи для їх розв’язання на основі розуміння сучасної проблематики досліджень в галузі хімії та беручи до уваги наявні ресурси. Здатність обирати оптимальні методи та методики дослідження. Володіння загальною методологією здійснення наукового дослідження.
Форма навчання
Попередні умови та додаткові вимоги
• Мати базові знання з вищої математики • Знання основ квантової механіки, статистичної фізики, фізики твердого тіла
Зміст навчальної дисципліни
В курсі розглядаються основні типи колективних збуджень в конденсованих середовищах: фонони, полярони, поляритони, плазмони, екситони, магнони. Розглядаються методи квантового опису відповідних збуджень, і підхід до опису конденсованого середовища як газу квазічастинок. Особливості сильно нелінійних збуджень демонструються на прикладі магнітних топологічних солітонів (спінонів, доменних стінок, вихорів, скірміонів), солітонів в поліацетилені, солітонів Давидова. Робиться короткий огляд основних методів експериментального дослідження колективних збуджень (нейтронна спектроскопія, оптичні і магніторезонансні методи).
Рекомендована та необхідна література
[1] Chaikin P.M., LubenskyT.C., Principles of condensed matter physics (CUP, 1995) [2] M.S.Dresselhaus, G.Dresselhaus, R.Saito, and A.Jorio, Exciton Photophysics of Carbon Nanotubes, Annu. Rev. Phys. Chem. Vol.58, pp.719-747 (2007) [3] Р.Уайт, Квантовая теория магнетизма (М.: Мир, 1985) [4] R. Jackiw, Fractional Charge from Topology in Polyacetylene and Graphene (MIT Preprint, 2007) [5] Ч.Сликтер, Основы теории магнитного резонанса (М.: Мир, 1981) [6] L.V.Yakushevich, Nonlinear Physics of DNA (Wiley-VCH, 2004) – 190pp. [7] Hans-Jürgen Mikeska, Alexei K. Kolezhuk, One-Dimensional Magnetism (In: QuantumMagnetism, Editors: Ulrich Schollwöck, Johannes Richter, Damian J. J. Farnell, Raymod F. Bishop) SpringerLecture notes in Physics, vol. 645, pp.1-83 (2004)
Заплановані освітні заходи та методи викладання
лекції, практичні
Методи та критерії оцінювання
- семестрове оцінювання: 1. Модульна контрольна робота: РН 1.1-1.2, 2.1 - 30 балів/18 балів. 2. Домашні завдання: РН 2.1, 3.1,4.1 - 30 балів/18 балів. Усього: 60 балів/36 балів. - підсумкове оцінювання: іспит - 40 балів/24 бали.
Мова викладання
українська

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни

Теоретичних основ високих технологій
Інститут високих технологій