Бакалавриат
2023/2024
Физика металлов и электронные явления
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Кто читает:
Базовая кафедра физики низких температур Института физических проблем им. П.Л. Капицы РАН
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Смирнов Александр Иванович
Язык:
русский
Кредиты:
9
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Курс “Физика металлов и электронные явления” знакомит студентов с основными представлениями теории нормальных металлов и основными экспериментальными методами исследования металлов и электронных систем. Изложение содержит описание ферми-жидкостного подхода и электронных спектров, полученных на основе одночастичных волновых функций. Будут описаны основные транспортные, термодинамические и высокочастотные свойства нормальных металлов, методы исследования электронных спектров. Анализируются особенности транспортных свойств мезоскопических и двумерных электронных систем.
Цель освоения дисциплины
- формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических представлений о физике металлов и электронных систем
- формирование навыков расчета основных параметров электронных систем
- ознакомление студентов с основными экспериментальными фактами, лежащими в основе физики металлов
- ознакомление с экспериментальными методиками исследования металлов и электронных систем
Планируемые результаты обучения
- ознакомление с квантовыми эффектами в физике металлов, способами их экспериментального наблюдения и теоретического описания
- ознакомление с экспериментальными методиками исследования металлов и электронных систем
- ознакомление с экспериментальными методиками исследования металлов и электронных систем в магнитном поле
- ознакомление студентов с основными экспериментальными фактами и теоретическими представлениями, лежащими в основе физики металлов
- формирование навыков расчета основных параметров электронных систем в модели свободных электронов
- формирование представлений о возможном виде спектра электронов и формы поверхности Ферми в кристаллах
- формирование представления о термоэлектрических эффектах в металле, методах описания этих эффектов
- формирование представления об особенностях поведения металлов в высокочастотном электромагнитном поле
Содержание учебной дисциплины
- Модель свободных электронов
- Транспортные свойства металлов.
- Гальваномагнитные эффекты. Исследование поверхности Ферми
- Интерференционные эффекты в проводимости. Квантовый эффект Холла.
- Высокочастотные свойства металлов. Термоэлектрические явления.
Элементы контроля
- Контрольная работа
- Еженедельные домашние работы1-5 задач в каждом
- Экзамен
- Докладвыступление с докладом или активность на семинаре в виде решения задач у доски
Промежуточная аттестация
- 2023/2024 учебный год 2 модуль0.1 * Доклад + 0.2 * Еженедельные домашние работы + 0.2 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Курс теоретической физики. Статистическая физика - Издательство "Физматлит" - 2001 - ISBN: 978-5-9221-0054-0 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2230
- Основы теории металлов, Абрикосов, А. А., 1987
- Основы теории металлов, Абрикосов, А. А., 2010
- Теоретическая физика. Т. 5: Статистическая физика: Ч. 1, Ландау, Л. Д., 2013
Рекомендуемая дополнительная литература
- Sasaki, S. (2016). Theory of the Integer and Fractional Quantum Hall Effects. Hauppauge, New York: Nova Science Publishers, Inc. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1345699