Інфопакет

Фізика фулеренів, графенів та нанотрубок

ОК17

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

4 Семестр

3

Результати навчання полягають в знанні особливостей структури одношарового графену та його просторової симетрії, особливостей спектру π-електронних зон графену, спінорного представлення рівняння для визначення π-електронних зон, фізичних основ зміни положення рівня Фермі π-електронів графену. Як результат, студенти повинні вміти проводити теоретичне дослідження структури π-електронних зон графену поблизу точок Дірака, застосовувати методи теорії груп до аналізу структури π-електронних зон та коливань гратки графену, застосовувати квантово-польовий підхід до опиcу властивостей графену, проводити оцінку числа носіїв струму та положення рівня Фермі π-електронів графену.

Очна форма

Знати основні положення оптики, електрики і магнетизму, квантової механіки, атомної фізики, квантової фізики, фізики твердого тіла, спектроскопії кристалів та періодичних наноструктур, методи теорії груп, методи розв’язування звичайних диференціальних рівнянь та рівнянь у частинних похідних, рівняння Шредінгера, теорію проективних представлень точкових і просторових груп симетрії, квантову теорію кутового моменту. Вміти застосовувати основні принципи теорії множин і теорії груп до вирішення фізичних задач, коректно шукати наближені розв’язки рівнянь квантової механіки та їх аналізувати; складати таблиці незвідних та проективних представлень груп симетрії та використовувати їх для аналізу енергетичних спектрів елементарних збуджень кристалів та періодичних наноструктур. Володіти навиками побудови математичних моделей при вирішенні поставлених задач, теоретичними методами дослідження електронних збуджень у твердому тілі.

Нормативна дисципліна «Фізика фулеренів, графенів та нанотрубок» є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня «Магістр фізики» та необхідною для вивчення інших фізичних дисциплін. Навчальний курс покликаний поглибити у студентів знання основних положень фізики графена, які на сьогоднішній момент є актуальними як з точки зору практичного застосування самого матеріалу, так і з точки зору вивчення фізичних процесів у просторі з пониженою розмірністю.

1. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morosov, D. Jiang, M. I. Katsnelson, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, and A. A. Firsov, Nature 438, 197 (2005). 2. Y. Zhang, Y.-W. Tan, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 438, 201 (2005). 3. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morosov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004). 4. A. Kekul´ e, Bulletin de la Societe Chimique de Paris 3 (2), 98 (1865); Annalen der Chemie und Pharmazie 137 (2), 129 (1866). 5. L. Pauling, The Nature of Chemical Bonds, Cornell UP (1960). 6. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O’Brien, R. F. Curl, and R. E. Smalley, Nature 318, 162 (1985). 7. Original paper in Japanese, translated in: E. Ozawa, H. W. Kroto, P. W. Fowler, E. Wassermann, Phil. Trans. R. Soc. (London) A 343, 1 (1993). 8. S. Iijima, Nature 354, 56 (1991). 9. M. Monthioux and V. L. Kuznetsov, Carbon 44, 1621 (2006). 10. L. V. Radushkevich and V. M. Lukyanovich, Zurn. Fisic. Chim. 26, 88 (1952).

Лекції - 15 годин, практичні заняття -15 годин, самостійна робота – 44 години, консультації.

Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою, яка складається із 2 змістових модулів. Система оцінювання знань включає поточний, модульний та семестровий контроль знань. Форми поточного контролю: оцінювання домашніх робіт, письмових самостійних завдань, тестів та контрольних робіт, виконаних студентами. Студент може отримати максимально 20 балів за виконання домашніх робіт, самостійних завдань, написання рефератів, усні відповіді, тести, доповнення на лекційних заняттях. Модульний контроль: 2 модульні контрольні роботи. Студент може отримати максимально за модульні контрольні роботи 20 балів (по 10 балів за кожну контрольну роботу). Підсумковий семестровий контроль проводиться у формі іспиту (60 балів). Екзаменаційний білет включає 2 теоретичні питання (по 20 балів) і задачу (20 балів).

Українська