Квантовый транспорт

Магистратура 2022/2023

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

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Физика)

Направление: 03.04.02. Физика

Кто читает: Базовая кафедра теоретической физики Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

Где читается: Факультет физики

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Фоминов Яков Викторович

Прогр. обучения: Физика

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 40

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Теоретический курс "Квантовый транспорт" посвящен введению в ряд современных областей мезоскопической физики, связанных с переносом заряда в различных контактах. Курс состоит из двух частей, первая из которых (лекции 1-8) посвящена нормальным системам, вторая (лекции 9-16) – системам со сверхпроводимостью. В первой части рассматриваются такие явления как квантование кондактанса в квантовых контактах, кулоновская блокада и одноэлектронный транзистор, слабая локализация в результате квантовой интерференции. Сверхпроводящая часть посвящена явлениям, связанным с андреевским отражением зарядов на границе нормального металла (N) и сверхпроводника (S), затем через уровни энергии в SNS контакте идет переход к эффекту Джозефсона.

Цель освоения дисциплины

Введение в современный раздел физики твердого тела, посвящённый изучению транспорта заряда (т.е. токовых состояний) в мезоскопических структурах. Мезоскопические структуры являются промежуточными между микро- и макроскопическими системами; в нашем контексте это означает системы со многими электронами, в которых движение отдельных электронов тем не менее существенно влияет на свойства системы.

Планируемые результаты обучения

Уметь находить линейный кондактанс одноэлектронного транзистора при малом отклонении от точки вырождения при низких (много меньше кулоновской энергии), но конечных температурах.
Уметь находить с помощью распределения Дорохова сверхпроводящий ток через диффузный точечный контакт.
Применять основные факты про сверхпроводимость и теорию БКШ. Уравнения Боголюбова – де Жена. Андреевское отражение от идеальной NS границы. Применять перекрёстное андреевское отражение (CAR).
Применять уравнения Гинзбурга-Ландау при наличии обменного поля.