• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2021/2022

Прикладная сверхпроводимость и магнетизм

Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус: Курс по выбору
Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Когда читается: 1-й курс, 1-3 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ
Прогр. обучения: Наноэлектроника и квантовые технологии
Язык: русский
Кредиты: 5
Контактные часы: 86

Программа дисциплины

Аннотация

Настоящий курс является введением в различные популярные тематики в физике твердого тела и низких температур с акцентом на применение новейших физических идей, разработанных при изучении сверхпроводимости и сверхтекучести , магнетизма, нанофизики и квантовой гидродинамики для электроники и энергетики, освоения космоса и квантовых вычислений. Расширенный лекционный курс основан на 16-летнем опыте работы авторов на кафедре Теоретической ядерной физики Московского инженерно-физического института (1996-2012 гг), кафедры проблем физики и астрофизики МФТИ, проблем квантовой физики МФТИ и кафедре общей физики МИЭМ НИУ ВШЭ, а также чтения лекций в качестве приглашенных профессоров на Высшей школе физики в Екатеринбурге, университетах Амстердама и Твенте (Нидерланды) , университете Лафборо (Великобритания), лаборатории LPTMS Орсе и университетах Пари-Зюд и Пьера и Марии Кюри (Франция), Королевском институте технологий и Институте Нордита (Стокгольм, Швеция) , университете Й. Кеплера (Линц, Австрия) и университете Ратгерса (Нью-Джерси, США) в 1994, 1996, 1999, 2010 , 2011 и 2013-2018 годах соответственно. Авторы курса в 2013-2014 годах опубликовали 2 монографии «Modern Trends in Superconductivity and Superfluidity» (Издательство Springer на английском языке) и «Физика макроскопических квантовых систем», и совсем недавно в 2021 году большой обзор в престижном европейском журнале Physics Reports (Издательство Elsevier) по материалам своих лекций. Лекции в МИЭМ будут сопровождаться семинарами, которые служат для углубления понимания студентами квантовой механики и статистической физики. В ходе семинаров студенты будут решать различные задачи, как аналитически так и численно ( в том числе с помощью метода квантового Монте-Карло). Курс будет включать в себя три модуля и завершится экзаменом, состоящим из 2 частей. Первая часть экзамена будет связана с теоретическими вопросами, а вторая часть будет посвящена решению конкретных физических задач. Активность студентов во время лекций и семинаров будет представлять собой третий важный вклад в конечный результат. Для усвоения данного курса студенты должны владеть следующими знаниями и компетенциями: - методы математического анализа и линейной алгебры в объеме курсов бакалавриата; - основные законы классической физики в объеме курса физики бакалавриата; - основы квантовой механики в объеме курсов бакалавриата; - знать простейшие методы решения физических задач
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целью курса является формирование современных представлений в области магнетизма, сверхпроводимости и нанофизики.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Владеет: - навыками теоретического и экспериментального анализа квантовых кооперативных явлений; - навыками использования методов теоретического и экспериментального исследования физических процессов и явлений в магнетиках.
  • Владеет: - навыками теоретического и экспериментального анализа квантовых кооперативных явлений; - навыками использования методов теоретического и экспериментального исследования физических процессов и явлений в нанообъектах.
  • Владеет: - навыками теоретического и экспериментального анализа квантовых кооперативных явлений; - навыками использования методов теоретического и экспериментального исследования физических процессов и явлений в сверхпроводниках.
  • Знает: - основные положения мезоскопической физики; - особенности транспорта носителей в наносистемах.
  • Знает: - основы физики сверхпроводимости; - базовые модели высокотемпературной сверхпроводимости; - особенности спиновой и зарядовой подсистем в системах различной размерности.
  • Знает: - современные представления в области магнетизма, механизмы реализации магнитоупорядоченного состояния и магнитные свойства магнетиков; - методы исследования магнитоупорядоченных состояний.
  • Умеет: - анализировать экспериментальные данные в области магнетизма; - применять математический аппарат квантовой механики к конкретным задачам в теории магнетизма.
  • Умеет: - анализировать экспериментальные данные в области мезоскопической физики; - применять математический аппарат квантовой механики к конкретным задачам нанообъектов.
  • Умеет: - анализировать экспериментальные данные в области сверхпроводимости; - применять математический аппарат квантовой механики к конкретным задачам в теории сверхпроводимости.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1. Магнетизм.
  • Тема 2. Нанофизика.
  • Тема 3. Сверхпроводимость.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Коллоквиум
    Коллоквиум проводится в устной форме. Оценка выставляется по десятибальной шкале. За несданный коллоквиум за неделю до зачетно-экзаменационной недели данного модуля (1-ый модуль) выставляется оценка Кол=0 баллов..
  • неблокирующий Семинар
  • неблокирующий Домашнее задание
    Оценка выставляется как среднее арифметическое оценок за каждую задачу/вопрос. Оценка за каждую задачу выставляется по десятибалльной шкале. За несданное домашнее задание за неделю до зачетно-экзаменационной недели данного модуля (2-ой модуль) выставляется оценка ДЗ=0 баллов.
  • неблокирующий Контрольная работа
    Оценка выставляется как среднее арифметическое оценок за каждую задачу. Оценка за каждую задачу выставляется по десятибалльной шкале.
  • блокирующий Экзамен
    Формат проведения экзамена во 2 модуле может быть дистанционный, офлайн или смешанный в зависимости от ситуации. Информация доводится до студентов не позднее 10 дней до сессии.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2021/2022 учебный год 3 модуль
    0.1 * Контрольная работа + 0.2 * Семинар + 0.1 * Домашнее задание + 0.1 * Коллоквиум + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • M.Yu. Kagan, Modern Trends in Superconductivity and Superfluidity, Lecture Notes in Physics, v. 874, Springer, Dordrecht, 2013
  • Введение в физику твердого тела, Киттель, Ч., 1978
  • Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика Т.3. Квантовая механика (нерелятивистская теория) - Издательство "Физматлит" - 2001 - ISBN: 5-9221-0057-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2380
  • Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика. Т.9 Статистическая физика. Ч. 2. Теория конденсированного состояния - Издательство "Физматлит" - 2004 - ISBN: 5-9221-0296-6 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2235
  • Теоретическая физика. Т.3: Квантовая механика (нерелятивистская теория), , 2002
  • Теоретическая физика. Т.9, Ч.2: Статистическая физика: теория конденсированного состояния, , 2004

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Аплеснин, С. С. Магнитные и электрические свойства сильнокоррелированных магнитных полупроводников с четырехспиновым взаимодействием и с орбитальным упорядочением : монография / С. С. Аплеснин. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2013. — 169 с. — ISBN 978-5-9221-1492-9. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/48300 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
  • Введение в физику сверхпроводимости, Роуз-Инс, А., 1972
  • Магнетизм : магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро-, и ферримагнетиков, Вонсовский, С. В., 1971
  • Магнетизм и химическая связь, Гуденаф, Д., 1968
  • Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики, Белов, К. П., 1965
  • Сверхпроводимость металлов и сплавов, Де Жен, П., 1968
  • Сорокин В.С., Антипов Б.Л., Лазарева Н.П. - Материалы и элементы электронной техники. Активные диэлектрики, магнитные материалы, элементы электронной техники - Издательство "Лань" - 2016 - 384с. - ISBN: 978-5-8114-2002-5 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/71735
  • Спиновые волны, Ахиезер, А. И., 1967
  • Теория магнетизма, магнитные материалы и элементы : учебник для вузов, Преображенский, А. А., 1972
  • Теория сверхпроводимости, Шриффер, Дж., 1970
  • Физика жидких кристаллов, Де Жен, П., 1977
  • Физика магнитных полупроводников, Нагаев, Э. Л., 1979
  • Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т. 1: ., Крупичка, С., 1976
  • Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т. 2: ., Крупичка, С., 1976
  • Физика ферромагнетизма : магнитные свойства вещества, Тикадзуми, С., 1983
  • Физика ферромагнетизма : магнитные характеристики и практические применения, Тикадзуми, С., 1987
  • Эффективное поле в теории магнетизма, Смарт, Дж., 1968