Аспирантура
2020/2021
Топологические эффекты в современной физике твёрдого тела
Статус:
Курс по выбору
Направление:
03.06.01. Физика и астрономия
Кто читает:
Факультет физики
Когда читается:
2-й курс, 1 семестр
Формат изучения:
без онлайн-курса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
28
Программа дисциплины
Аннотация
Курс посвящен топологическим явлениям в физике конденсированного состояния. Эта область физики бурно развивалась в последние десятилетия благодаря теоретическому предсказанию и последующему экспериментальному открытию двумерных и трехмерных топологических изоляторов. К области топологических явлений сегодня можно отнести целый ряд феноменов в низкоразмерных системах: многие разновидности эффекта Холла (квантовый целочисленный, квантовый спиновый, аномальный эффект Холла и другие), топологические изоляторы, как таковые, топологическую сверхпроводимость. Курс знакомит аспирантов с наиболее важными проявлениями топологии в физике конденсированного состояния, учит современным экспериментальным и теоретическим методам исследования топологических явлений.
Цель освоения дисциплины
- обучение аспирантов современным экспериментальным и теоретическим методам изучения топологических явлений в физике конденсированного состояния
- формирование у аспирантов профессионального кругозора в области топологических явлений в физике конденсированного состояния
- развитие научно-исследовательских умений и компетенций аспирантов в области экспериментальной и теоретической физики конденсированного состояния.
Планируемые результаты обучения
- Владеет основными понятиями физики низкоразмерных систем.
- знание теории и эксперимента квантового эффекта Холла, его значения в контексте топологических явлений в физике конденсированного состояния. Способность применять эти знанеия для решения исследовательских задач.
- Знание теории и эксперимента двумерных топологических изоляторов. Способность применять эти знания для решения научно-исследовательских задач.
- знание теории и эксперимента трехмерных топологических изоляторов и вейлевских полуметаллов. Способность применять эти знания для решения научно-исследовательских задач.
Содержание учебной дисциплины
- Введение в физику низкоразмерных систем
- Двумерные топологические изоляторы, теория и эксперимент
- Квантовый эффект Холла, теория и эксперимент
- Трёхмерные топологические изоляторы и Вейлевские полуметаллы, теория и эксперимент
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (I семестр)0.5 * контрольная работа + 0.5 * экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Ren, Y., Qiao, Z., & Niu, Q. (2015). Topological Phases in Two-Dimensional Materials: A Brief Review. https://doi.org/10.1088/0034-4885/79/6/066501
- Song, H.-D., Sheng, D., Wang, A.-Q., Li, J.-G., Yu, D.-P., & Liao, Z.-M. (2017). Topological transport in Dirac electronic systems: A concise review. https://doi.org/10.1088/1674-1056/26/3/037301
Рекомендуемая дополнительная литература
- Hasan, M. Z., & Kane, C. L. (2010). Topological Insulators. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045
- Shen, S.-Q. (2012). Topological Insulators : Dirac Equation in Condensed Matters. Berlin: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=566697