Магистратура
2023/2024
Научно-исследовательский семинар "Спиновая физика в полупроводниковых структурах"
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.04.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Щепетильников Антон Вячеславович
Прогр. обучения:
Физика
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
36
Программа дисциплины
Аннотация
В рамках данного курса будет проведено знакомство с основными концепциями современной физики спина в полупроводниках. Будет рассмотрено поведение спина в полупроводниковых структурах при различных внешних условиях (при низких температурах, больших электрических и магнитных полях). Будут рассмотрены спиновые свойства как объёмных полупроводников, так и различных гетероструктур, содержащих низкоразмерные электронные системы. Внимание будет уделено не только фундаментальным аспектам физики спина, но и прикладным, а также различным экспериментальным методикам изучения спиновых свойств полупроводниковых систем
Цель освоения дисциплины
- В рамках данного курса будет проведено знакомство с основными концепциями современной физики спина в полупроводниках. Будет рассмотрено поведение спина в полупроводниковых структурах при различных внешних условиях (при низких температурах, больших электрических и магнитных полях). Будут рассмотрены спиновые свойства как объёмных полупроводников, так и различных гетероструктур, содержащих низкоразмерные электронные системы. Внимание будет уделено не только фундаментальным аспектам физики спина, но и прикладным, а также различным экспериментальным методикам изучения спиновых свойств полупроводниковых систем
- В результате освоения дисциплины студент должен знать: - механизмы взаимодействия спина электрона со спинами других электронов и ядер, с орбитальным магнитным моментом и внешними электромагнитными полями - различные экспериментальные методики изучения спиновых эффектов: оптические, микроволновые, транспортные - основные концепции физики спина в современных полупроводниковых структурах
Планируемые результаты обучения
- Представляет результаты проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области
- Использует знания современных проблем и новейших достижений физики в научно-исследовательской работе
Содержание учебной дисциплины
- . Концепция спина. Спин и зонная структура полупроводника на примере GaAs. Обменное взаимодействие. Ферромагнетизм. Магнитные полупроводники.
- Взаимодействие спина и орбитального момента электрона в объемных и низкоразмерных системах. Взаимодействие Дрессельхауза, Рашбы. Интерфейсный вклад. Энергия спинового расщепления и направление спина.
- Движение спина в магнитном поле. ЭПР. Спиновый резонанс электронов проводимости на примере 2D систем и локализованных электронов на примере NV-центров. Фактор Ланде в полупроводниках. Врем спин-спиновой и спин-решёточной релаксации.
