Інфопакет

Електронні процеси та розмірні ефекти в наносистемах

ОК6

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

1 Семестр

6

Предметом дисципліни є розмірні ефекти в наноматеріалах  тонких плівках, наночастинках, нанопорошках та нанокомпозитах з впорядкованих фероїків та мультифероїків, низьковимірні системи, 2Д-напівпровідники, графенові наносистеми. Результати навчання полягають в знанні основних фізичних механізмів розмірних ефектів електрофізичних властивостей наносистем та теоретичних основ феноменологічної теорії фазових перетворень Ландау-Гінзбурга-Девоншира, володінні її методами. Магістри навчаться застосувати варіаційні методи до розв’язання нелінійних диференційних рівнянь типу Ейлера-Лагранжа, аналізувати спонтанне зниження просторової та магнітної симетрії поблизу поверхні твердого тіла, розраховувати петлі гістерезису електричного струму, заряду, поляризації, намагніченості та узагальненої сприйнятливості тонких плівок та наночастинок фероїків та мультіфероїків.

Очна форма

Студент повинен знати: основні закони фізики та методи математичної фізики, математичного аналізу, основ векторного та тензорного аналізу та диференціальних рівнянь. Основні положення розділів "Квантова механіка" "Фізика твердого тіла", "Спектроскопія кристалів". Студент повинен вміти: застосовувати попередні знання з курсів загальної фізики, термодинаміки, елементів теорії пружності, та фізики напівпровідників, математичної фізики, математичного аналізу, основ векторного та тензорного аналізу та диференціальних рівнянь для розуміння курсу та розв’язку задач математичної фізики. Вільно володіти методами математичної фізики та чисельного моделювання.

Набуття студентами фізичного розуміння та освоєння основних методів теоретичного опису електронних процесів та розмірних ефектів в наносистемах та здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях для розрахунку електрофізичних властивостей різноманітних наносистем. Зокрема, вміти застосовувати аналітичні методи феноменологічного теорії для розв’язання типових задач нанофізики, для якісних та кількісних оцінок впливу вільної поверхні, градієнтів параметрів порядку (поляризації, намагніченості, структурної деформації) та механічних напружень на властивості тонких плівок фероїків, (фероелектриків, антифероелектриків, антиферомагнетиків, релаксорів, віртуальних фероелектриків та сегнетомагнетиків); впливу кривизни поверхні та розмірів наночастинок на їх електрофізичні властивості та фазові діаграми; впливу п’єзоелектричного, пєзомагнітного, флексоелектричного та флексомагнітного ефектів на електрофізичні та магнітоелектричні властивості наноматеріалів.

1.І.М.Дмитрук, «Електронні процеси в наноструктурах», Київ – 2013. 2. М.Д. Глинчук, А.В. Рагуля. Наноферроики – Київ. –“Наукова думка” - 2010, ISBN 978-966-00-0858-9. 3. Г.С. Свечников, А.Н. Морозовская. - Нанотрубки и графен - материалы электроники будущего. – Київ. видавництво “Логос”. - 2009, 170 с. – ISBN 976-966-171-200-2. 4. А.Н. Морозовская, Г.С. Свечников, Е.А. Елисеев. - Теория локальных полярных свойств сегнетоелектриков. - Одесса, «Астропринт» (2012). ISBN 978-966-190-708-8. 5. M. V. Strikha, A. I. Kurchak, and A. N. Morozovska, Impact of the domain structure in the ferroelectric substrate on graphene conductance. LAP LAMBERT Academic Publishing (2018) ISBN: 978-613-4-90909-9 10. E. Roduner. Nanoscopic Materials. Size-dependent phenomena. RSC Publishing

Лекції, консультації, практичні заняття, самостійна робота

Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою, яка складається із 2-х змістових модулів. Система оцінювання знань включає поточний, модульний та семестровий контроль знань. Форми поточного контролю: оцінювання письмових самостійних завдань та контрольних робіт, виконаних студентами під час самостійної роботи. Студент може отримати максимально 60 балів за виконання самостійних завдань, усні відповіді, доповнення на лекціях. Модульний контроль: перевірка самостійних завдань з розв’язування задач та рефератів. Підсумковий семестровий контроль проводиться у формі спільного іспиту (40 балів). Екзаменаційний білет включає 3 теоретичні питання (по 10 балів) та задачу (10 балів).

Українською