• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Бакалаврская программа «Физика»

Научно-исследовательский семинар: методы измерений

2020/2021
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель

Программа дисциплины

Аннотация

Курс знакомит студентов с основами методов измерений в физической лаборатории. Практикум предназначенным для подготовки и проведения низкотемпературных электрофизических и оптических измерений в диапазоне температур от комнатной до 1.3К. На время работы в практикуме каждому студенту предоставляется отдельное рабочее место, оснащенное всем необходимым для подготовки и выполнения широкого круга учебных задач. В режиме индивидуального обучения студенты приготовляют образцы, налаживают экспериментальную установку, проводят низкотемпературный эксперимент и обрабатывают полученные результаты. При этом они обучаются работе с жидким гелием, знакомятся с основами вакуумной техники, осваивают методику измерений с активным использованием компьютера. В результате студенты получают представление о специфике работы экспериментатора и смогут определить свою склонность к этому роду деятельности. В этом данный курс отличается от обычных вузовских лабораторных работ, которые призваны быть иллюстрацией к изучаемому на лекциях материалу, проводятся на полностью готовых и отлаженных установках и не предусматривают активной роли студента в процессе подготовки эксперимента.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием стандартных и оригинальных установок при проведении низкотемпературного эксперимента, в частности, для измерения температуры, сопротивления и вольт-амперных характеристик массивных и тонкопленочных образцов;
  • приобретение начальных навыков работы с криожидкостями, измерительными приборами и автоматическому сбору данных;
  • формирование подходов к использованию математической обработки результатов измерений;
  • развитие умений программирования для автоматического сбора и обработки результатов.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Предполагается, что тема доклада сможет быть полезной при проведении самостоятельного эксперимента, выполняемого студентами в 3 и 4 модулях. ● Самостоятельная подготовка (в течение 1-го модуля) и выступление на семинаре.
  • знает: техника безопасности при работе в практикуме.
  • знает : ● криогенное, газовое и электрическое оснащение.
  • знает и умеет пользоваться: измерительные приборы и приборные интерфейсы.
  • знает: компьютерное оснащение рабочего места.
  • умеет писать код на на LabView
  • умеет подготовить и провести опыт с погружением вставки с образцом в транспортные дьюары с жидким азотом (77К) и гелием (4.4К)
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Коллоквиум
    Обсуждение тем для последующего доклада на семинаре. Методы измерений: температуры (газовый термометр), проводимости (4-х зондовые, Ван-дер-Пау), синхронное детектирование (Lock-in), шумы, ....
  • Компьютеризация эксперимента.
    ● Основы программирования на LabView; ● Освоение свободных программ для обработки результатов измерений (Gnuplot) и написания научного отчета (LaTeX)
  • Выполнение измерений и обработка результатов.
    ● Подготовка и проведение опыта с погружением вставки с образцом в транспортные дьюары с жидким азотом (77К) и гелием (4.4К). Предлагаемый примерный список опытов: ◦ Вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода. ◦ ВАХ нити накала микролампочки. ◦ Изменение свойств радиоэлектронных компонентов. (Студент может предложить и свою, совместимую с возможностями практикума, идею опыта.) ● Обработка результатов измерений, ● Написание отчета.
  • Низкотемпературная лаборатория.
    ● Техника безопасности при работе в практикуме. ● Криогенное, газовое и электрическое оснащение. ● Измерительные приборы и приборные интерфейсы. ● Компьтерное оснащение рабочего места.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Коллоквиум
    Оценивается способность студента извлечь и доходчиво изложить понятую им суть материала научной статьи/книги (привлекая, при необходимости, другие, более понятные студенту научные литературные источники). Доходчивость изложения включает в себя умение держать внимание слушателей и обеспечить активное восприятия ими излагаемого материала.
  • неблокирующий Домашнее задание
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    0.5 * Домашнее задание + 0.5 * Коллоквиум
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Полупроводниковая схемотехника. Т. 1: ., Титце, У., Шенк, К., 2008
  • Полупроводниковая схемотехника. Т. 2: ., Титце, У., Шенк, К., 2008

Рекомендуемая дополнительная литература

  • MATEI, F., POP, I., CIOBAN, A., & ROTARU, A. R. (2011). Mathematical Aspects from Life Science Illustrated by Gnuplot Software. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsbas&AN=edsbas.E6AFACFD
  • Philipps, L. (2012). Gnuplot Cookbook : Over 80 Recipes to Visually Explore the Full Range of Features of the World’s Preeminent Open Source Graphing System. Birmingham: Packt Publishing. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=439340
  • Набор и верстка в системе Latex, Львовский, С. М., 2006