Set of Diploma Courses II: Physics of Mesoscopic Materials Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2022

Nazwa modułu: Set of Diploma Courses II: Physics of Mesoscopic Materials
Kod modułu: W4-2F-22-28
Kod programu: W4-S2FZA22.2022
Semestr:
  • semestr zimowy 2025/2026
  • semestr zimowy 2024/2025
  • semestr zimowy 2023/2024
Język wykładowy: angielski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Opis:
Na wykładzie student zapozna się z następującymi zagadnieniami: - Podstawowe pojęcia i skale w nanoskali, klasyfikacja transportowa - 2DEG, metal-półprzewodnik, złącza półprzewodnik-półprzewodnik, tranzystory MOSFET - Efekt Aharonova-Bohma i trwałe prądy - formalizm Landauera przewodnictwa kwantowego - Transport balistyczny w nanosystemach (mody poprzeczne, mody magnetoelektryczne, poziomy Landaua) - Klasyczny i kwantowy efekt Halla - Kropki kwantowe, blokada kulombowska, transport pojedynczych elektronów - Elektroniczne właściwości grafenu (elektroniczna struktura pasmowa w przybliżeniu TBA) Kurs kończy się egzaminem W laboratorium studenci poznają narzędzia numeryczne (KWANT) do symulacji prostych nanosystemów i obliczania ich właściwości transportu elektronowego. Tematy do omówienia na zajęciach to: - Podstawy KWANT (struktura, implementacja modeli Tight binging) - właściwości elektronowe skończonych nanoukładów (kropki kwantowe, pierścienie kwantowe) - nanosystemy w zewnętrznym polu magnetycznym (podstawienie Peierlsa) - transport przez nanosystemy (przewody, transport balistyczny, teoria Landauera, wizualizacja prądu, LDOS) - transport w obecności rozproszenia (wakansje, domieszki, potencjalne bariery) - transport ze spinowym stopniem swobody
Wymagania wstępne:
Mechanika kwantowa I, Fizyka ciała stałego I
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Rozumie cywilizacyjne znaczenie mezoskopowej i nanoskopowej fizyki i jej zastosowań. [2F_28_1]
 KF_W01 [4/5]
Posiada podstawową wiedzę z fizyki klasycznej i kwantowej. [2F_28_2]
 KF_W03 [4/5]
Umie wyjaśnić na gruncie poznanych praw działanie podstawowych urządzeń wykorzystujących nano- i mezoukłady [2F_28_3]
 KF_W05 [5/5]
Potrafi w sposób zrozumiały przedstawić podstawowe prawa i zasady nano- i mezofizyki. [2F_28_4]
 KF_U01 [4/5]
Umie opisać podstawowe mezo- i nanoskopowe własności materii. [2F_28_5]
 KF_U03 [5/5]
Potrafi zastosować formalizm matematyczny do opisu zjawisk fizycznych fizyki mezoskopowej [2F_28_6]
 KF_W06 [5/5] KF_U02 [5/5]
Potrafi wykorzystywać programy komputerowe do obliczania prostych właściwości elektronicznych nanosystemów [2F_28_7]
 KF_W07 [5/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
kolokwium - test na komputerze [2F_28_w_1]
Dwa razy w semestrze; terminy kolokwiów podane na początku semestru, Zadania podobnego typu do zadań rozwiązywanych; skala ocen 2-5.
 2F_28_1 2F_28_2 2F_28_3 2F_28_4 2F_28_5 2F_28_6 2F_28_7
zadania domowe [2F_28_w_2]
Rozwiązywanie problemów, skala ocen 2-5
 2F_28_1 2F_28_2 2F_28_3 2F_28_4 2F_28_5 2F_28_6 2F_28_7
aktywność na zajęciach [2F_28_w_3]
Odpowiedzi ustne, udział w dyskusji, rozwiązywanie zadań, skala ocen 2-5, Ocena końcowa równa średniej ocen końcowych.
 2F_28_1 2F_28_2 2F_28_3 2F_28_4 2F_28_5 2F_28_6 2F_28_7
egzamin pisemny [2F_28_w_4]
Ocena końcowa równa się średniej z ocen końcowych; zakres materiału podany w postaci zbioru zagadnień omowionych na wykładach, skala ocen 2-5.
 2F_28_1 2F_28_2 2F_28_3 2F_28_4 2F_28_5 2F_28_6 2F_28_7
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [2F_28_fs_1]
wykład z podstawowych pojęć i wybranych zagadnień z fizyki materiałów mezoskopowych i ich zastosowań
 30
lektura uzupełniająca, praca z podręcznikiem
 45 egzamin pisemny [2F_28_w_4]
laboratorium [2F_28_fs_2]
rozwiązywanie problemów (komputer, tablica), omówienie wyników, szczegółowe omówienie wybranych przykładów
 30
lektura uzupełniająca, praca z podręcznikiem, rozwiązanie zadań zadanych
 30 kolokwium - test na komputerze [2F_28_w_1] zadania domowe [2F_28_w_2] aktywność na zajęciach [2F_28_w_3]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)