Many Electron System Simulation Methods

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

Delivered at:

Базовая кафедра «Наноэлектроника и фотоника» при Институте радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Course type:

Compulsory course

When:

4 year, 1, 2 module

Instructor

Павловский Валерий Владимирович

Программа дисциплины

Аннотация

Учебная дисциплина предполагает знакомство студентов с основными концепциями, используемыми в физике многоэлектронных систем и физическими моделями, позволяющими описывать их основное состояние и возбуждения. В частности, предполагается рассмотреть методы Хартри и Хартри-Фока, псевдопотенциала, функционала плотности, а также применение этих методов в условиях спонтанной намагниченности и поляризации, спин-орбитального взаимодействия и электрон-электронных корреляций. Будут рассмотрены как конечные, так и бесконечные периодические системы. Результатами освоения дисциплины являются формирование у студентов базовых представлений и компетенций, позволяющих в дальнейшем освоить практические методы вычисления электронных и фононных свойств твердотельных многоэлектронных структур из первых принципов.

Цель освоения дисциплины

• • Знакомство студентов с физическими концепциями систем взаимодействующих электронов в периодических и апериодических потенциалах; • Знакомство студентов с основными физическими моделями многоэлектронных систем; • Знакомство студентов с концепциями, лежащими в основе разработки алгоритмов приближённых вычислений физических свойств твёрдых тел; • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с разработкой моделей расчётов физических характеристик конкретных типов кристаллических твёрдых тел.

Планируемые результаты обучения

• Уметь разрабатывать модели расчётов физических характеристик конкретных типов кристаллических твёрдых тел;
• Знать основные физические модели многоэлектронных систем; - физические основы основных алгоритмов, используемых для моделирования свойств твёрдых тел; Уметь разрабатывать модели расчётов физических характеристик конкретных типов кристаллических твёрдых тел;
• Владеть навыками математического моделирования различных типов электронных состояний в твёрдых телах.
• Знать основные принципы теории пространственно-периодических систем взаимодействующих электронов; - основные физические модели многоэлектронных систем; - физические основы основных алгоритмов, используемых для моделирования свойств твёрдых тел;

Содержание учебной дисциплины

• Периодические структуры и параметры кристаллической решётки
• Моделирование структуры поверхности кристалла
• Моделирование фононных спектров. Законы дисперсии фононных мод.
• Электронные состояния в диэлектриках

Элементы контроля

• Семинары
• Доклад
• Экзамен
  Итоговая оценка (ИО) по курсу складывается накопительным образом из оценок за работу в ходе семестра (ОС) и оценку за экзамен (ОЭ) и равна ИО=0.5 ОС+0.5 ОЭ.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.1 * Доклад + 0.1 * Доклад + 0.15 * Семинары + 0.15 * Семинары + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Физика твердого тела. Т.1: ., Ашкрофт, Н., 1979
• Физика твердого тела. Т.2: ., Ашкрофт, Н., 1979

Рекомендуемая дополнительная литература

• Элементарная физика твердого тела, Киттель, Ч., 1965

Авторы

• Панкратова Елена Игоревна