2022/2023

Спектроскопия конденсированных сред

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Маго-лего

Кто читает: Базовая кафедра квантовой оптики и нанофотоники Института спектроскопии РАН

Когда читается: 1-4 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Мальшуков Анатолий Германович, Соколик Алексей Алексеевич

Язык: русский

Кредиты: 12

Контактные часы: 80

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Спектроскопия конденсированных сред» направлена на ознакомление студентов с основными оптическими явлениями в конденсированных средах, в том числе в новых материалах и наноструктурах. По окончании учебного курса студенты должны знать основные модели классические и квантовомеханические, описывающие оптические и спектральные свойства конденсированных сред, главные проявления процессов, происходящих в конденсированных средах, в оптических спектрах поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния, а также в информации, получаемой современными методами типа «накачка-зондирование».

Цель освоения дисциплины

• Ознакомление студентов с основными оптическими явлениями в конденсированных средах.
• Ознакомление студентов с основными оптическими явлениями в в новых материалах и наноструктурах .
• Знать основные классические и квантовомеханические модели, описывающие оптические и спектральные свойства конденсированных сред.
• Знать главные проявления процессов, происходящих в конденсированных средах, в оптических спектрах поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния.
• Знать методы обработки и анализа информации, получаемой современными методами типа «накачка-зондирование».

Планируемые результаты обучения

• .владеет актуальной информацией по спектроскопии современных квантовых материалов
• знает определение плазмонов в наночастицах и гетероструктурах.
• знает оптические свойства графена и умеет оценить основные физические параметры
• знает оптические свойства конденсированных сред и методы их исследования
• знает оптические свойства электронов в полупроводниковых гетероструктурах и сверхрешетках
• знает спектр примесного центра в кристаллической матрице
• знает спин-гальванический эффект в полупроводниковых квантовых ямах
• знает спин-орбитальные эффекты в полупроводниковых квантовых ямах.
• умеет вычислять дисперсионное уравнение для поверхностных волн
• умеет оценить параметры электронного комбинационного рассеяния света в полупроводниках
• умеет оценить спин-орбитальные эффекты при комбинационном рассеянии света в квантовых ямах
• умеет посчитать электромагнитный отклик конденсированных сред
• умеет решать задачи на комбинационное рассеяние света
• умеет решать уравнения Максвелла для плоской границы раздела
• умеет решить уравнение, описывающие появление экситонов

Содержание учебной дисциплины

• Электромагнитный отклик конденсированных сред
• Оптические свойства конденсированных сред и методы их исследования
• Оптика и спектроскопия графена
• Спектроскопия современных квантовых материалов
• Уравнения Максвелла в среде. Решения уравнений Максвелла для плоской границы раздела
• Поверхностные волны. Поверхностные поляритоны
• Поверхностные плазмоны. Плазмоны в наночастицах и гетероструктурах.
• Электромагнитные свойства полупроводников. Экситоны.
• Оптические свойства электронов в полупроводниковых гетероструктурах и сверхрешетках
• Спин-орбитальные эффекты в полупроводниковых квантовых ямах. Оптическая ориентация спинов
• Комбинационное рассеяние света
• Спектр примесного центра в кристаллической матрице
• Электронное комбинационное рассеяние света в полупроводниках
• Спин-орбитальные эффекты при комбинационном рассеянии света в квантовых ямах
• Спин-гальванический эффект в полупроводниковых квантовых ямах

Элементы контроля

• Контрольная работа
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год 2 модуль
  0.5 * Экзамен + 0.5 * Контрольная работа
• 2022/2023 учебный год 4 модуль
  дисциплина проводится в 1, 2 модуле

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Ландау, Л. Д. Теоретическая физика : учебное пособие / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — 4-е изд., стер. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, [б. г.]. — Том 8 : Электродинамика сплошных сред — 2005. — 656 с. — ISBN 5-9221-0123-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2234 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Yuri M. Galperin. (n.d.). Introduction to Modern Solid State Physics. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.FB1F97C2
• Тимофеев В.Б. - Оптическая спектроскопия объемных полупроводников и наноструктур - Издательство "Лань" - 2015 - 512с. - ISBN: 978-5-8114-1745-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/56612

Авторы

• Мальшуков Анатолий Германович
• Соколик Алексей Алексеевич