Інфопакет

Фізика конденсованого середовища

ОК 05

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

1 Семестр

4

Студент повинен знати основні поняття фізики конденсованого середовища; базові механізми перенесення тепла й електрики в конденсованих середовищах; квантові механізми, які зумовлюють надпровідність і надплинність; основні типи розсіювання електронів провідності в металах і в напівпровідниках; основні властивості феро- та антиферомагнетиків; основні поняття зонної структури напівпровідників; основи статистики рівноважних та нерівноважних носіїв у напівпровідниках; основні поняття фізики низько вимірних систем, зокрема графену. Студент повинен вміти отримувати основні рівняння для електро- й теплопровідності; аналізувати внесок різних механізмів розсіювання електронів у елетропровідність; отримувати в рамках методу ефективних мас вирази для енергії домішкових рівнів у напівпровідниках; отримувати вирази для залежності концентрації носіїв у напівпровіднику від його зонних параметрів і від температури.

Очна форма

Навчальна дисципліна «Фізика конденсованого середовища» базується на циклі дисциплін професійної та практичної підготовки ОР «Бакалавр», зокрема, «Електрика та магнетизм», «Диференційні рівняння та теорія ймовірностей», «Квантова механіка», «Методи математичної фізики».

У програмі дисципліни розглядаються визначення фізики конденсованих середовищ, класифікація конденсованих середовищ; основні наближення й методи фізики конденсованих середовищ; фонони, теплоємність, теплопровідність, статистика Фермі й статистика БозеЕйнштейна; електрони в твердих тілах, зонна структура; класифікація твердих тіл; електрони в електричному полі, провідність металів, електронфононна взаємодія, недпровідність, надплинність, магнітні явища в конденсованих середовищах; спінтроніка; зонна структура напівпровідників; метод ефективної маси, енергетичні рівні; статистика електронів і дірок, рівень Фермі; нерівноважні носії, феноменологічна теорія рекомбінації; центри рекомбінації і центри прилипання, модель Лекса каскадного захоплення носіїв на мілкі домішки; багатофононне захоплення носіїв заряду на глибокі центри й термічна іонізація; Оже-рекомбінація; оптичні переходи, фотопровідність; особливості фізичних процесів у низьковимірних структурах; визначення квантових цяток, квантових дротів, квантових ям; явище кулонівської блокади; явище цілочислельного квантового ефекту Холла; графен.

1. P.Y.Yu, M.Cardona. Fundamentals of Semiconductors (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2001). 2. V.V.Mitin, V.A.Kochelap, M.A.Stroscio. Quantum Heterostructures (Cambridge University Press, Cambridge, 1999). 3. A.M.Stoneham, Theory of Defects in Solids (Oxford University Press, Oxford, 2001) 4. C.Klingshirn. Semiconductor Optics (Springer, Berlin, Heidelberg, 2005). 5. H.Kalt, M.Hetterich (Eds) Optics of Semiconductors and Their Nanostructures (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 2004).

Лекції , самостійна робота.

Семестрове оцінювання: навчальний семестр має два змістові модулі. Після завершення відповідних тем проводяться дві письмові модульні контрольні роботи. Для визначення рівня досягнення результатів навчання завдання для модульної контрольної роботи перевіряють уміння розв’язувати конкретні задачі функціональної електроніки та розбиратися в роботи конкретних приладів. Підсумкове оцінювання (у формі заліку): форма заліку – письмово-усна. . Всього за залік можна отримати від 0 до 40 балів. Умовою досягнення позитивної оцінки за дисципліну є отримання не менш ніж 60 балів, при цьому оцінка за залік не може бути меншою 25 балів.

Українська