Наноелектроніка

Освітня програма: Квантові комп'ютери, обчислення та інформація

Структурний підрозділ: Фізичний факультет

Назва дисципліни
Наноелектроніка
Код дисципліни
ОК12
Тип модуля
Обов’язкова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
2 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
3
Результати навчання
знання: основних типів неорганічних та органічних наноструктур та їх електронних спектрів, фотофізичних процесів (зокрема, процесів взаємодії двох та більше молекул, що може бути покладено у роботу кубіту при створенні квантових комп’ютерів, та перенесення електронних збуджень вздовж (біо)полімерного ланцюга), що відбуваються у неорганічних та органічних пі-електрон-містких середовищах (зокрема, біологічних об’єктах); квантово-механічних моделей молекулярних структур, що дають можливість розраховувати енергетику молекулярних систем; моделі одно- та багатоступінчатої передачі електронних збуджень у молекулярних системах; існуючих варіантів базових елементів наноелектронних пристроїв (зокрема, функціональних (біо)макромолекул з направленим перенесенням електронних збуджень та метал-органічних нанокомпозитів на їх основі), а також спектральні прояви їх функціонування.
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
Студент повинен знати: методи класичної електродинаміки, оптики, квантової механіки, експериментальні та теоретичні методи спектроскопії багатоатомних молекул та полімерних (зокрема, біологічних) структур. Студент повинен вміти: користуватися методами класичної електродинаміки, оптики, квантової механіки, експериментальними та теоретичними методами спектроскопії багатоатомних молекул та полімерних (зокрема, біологічних) структур.
Зміст навчальної дисципліни
Енергетична діаграма середовищ різного типу. Типи наноструктур (НС). Ефекти розмірного квантування в НС. Квантові ями (тонка плівка та пі-електронна система). Пі-пі*, n-пі* переходи. Квантові нитки та точки. Густина станів і статистика носіїв заряду в НС. Процеси взаємодії молекул, що покладено у роботу кубіту. Елементарні акти передачі електронних збуджень (ЕЗ). Одно- та багато-ступінчата передача ЕЗ. Метал-органічні нанокомпозити. Моделі функціональної макромолекули (ФМ) з напрямленим перенесенням ЕЗ. Проблеми дизайну та використання в наноелектроніці ФМ. Реалізація систем з напрямленим перенесенням ЕЗ (спектральні прояви). Методи отримання вольт-амперних характеристик. Спектральні властивості та енергетична структура полі- та (оліго)нуклеотидів (зокрема, теломери). Синтетичні функціональні нуклеотидмісткі сполуки з напрямленим перенесенням ЕЗ. Спектральні властивості та енергетична структура пі-електрон-містких білків, їх взаємодія з (оліго)нуклеотидами.
Рекомендована та необхідна література
1.В.Ящук, В.Кудря, та ін. Вступ до фотоніки органічних середовищ. К.: СофтПресс, 2010.– 132с. 2. С.Кондратенко. Основи наноелектроніки. К.: Київський університет, 2020.– 153с. 3. В.Ящук, В.Кудря, та ін. Вступ до біофотоніки. К.: Четверта хвиля, 2018.– 178с. 4.V.Yashchuk, V.Kudrya, etc. Synthetic and Biological Functional Compounds with Direct Excitons Conductivity for Nanoelectronic Devices // MCLC.- 2007.- V468.- P.275. 5.V.Yashchuk, V.Kudrya, etc. Functional Organic Structures with Neutral and Charge Electronic Excitations Transfer for Molecular Electronics // MCLC.- 2008.- V496.- P.39. 6.V.Yashchuk, V.Kudrya, etc. Optical Response of the Polynucleotides-Proteins Interaction // MCLC.- 2011.- V535.- P.93. 7.V.Yashchuk, V.Kudrya. The spectral properties of DNA and RNA macromolecules at low temperatures: fundamental and applied aspects // Meth. Appl. Fluor.– 2017.– V5.– 014001. 8.Поуп М., Свенберг Ч. Электронные процессы в органических кристалах. - М., Мир.- 1985.-Т.1,2.- 544 с.
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекції
Методи та критерії оцінювання
Оцінювання здійснюється за модульно-рейтинговою системою. Система оцінювання знань включає поточний, модульний та семестровий контроль знань. Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-бальною шкалою. Форми поточного контролю: оцінювання усних відповідей (студент може отримати максимально 20 балів за усні відповіді) та написання рефератів (10 балів). Форми модульного контролю: модульна контрольна робота (студент може отримати максимально 30 балів за контрольну роботу). Підсумковий семестровий контроль проводиться у формі заліку (40 балів). Умови допуску до підсумкового заліку: студент не допускається до заліку, якщо під час семестру набрав менше ніж 36 балів.
Мова викладання
Українська

Викладачі

Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами

Владислав Юрійович Кудря
Кафедра експериментальної фізики
Фізичний факультет

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни

Кафедра експериментальної фізики
Фізичний факультет