Магистратура
2022/2023![Цель освоения дисциплины](/f/src/global/i/edu/objectives.svg)
![Планируемые результаты обучения](/f/src/global/i/edu/results.svg)
![Содержание учебной дисциплины](/f/src/global/i/edu/sections.svg)
![Элементы контроля](/f/src/global/i/edu/controls.svg)
![Промежуточная аттестация](/f/src/global/i/edu/intermediate_certification.svg)
![Список литературы](/f/src/global/i/edu/library.svg)
Прикладная квантовая и статистическая физика
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 обязательный (Прикладная электроника и фотоника)
Направление:
11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
1-й курс, 1-4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для всех кампусов НИУ ВШЭ
Преподаватели:
Каган Максим Юрьевич,
Кугель Климент Ильич,
Попова Елена Арнольдовна,
Пудалов Владимир Моисеевич
Прогр. обучения:
Прикладная электроника и фотоника
Язык:
русский
Кредиты:
12
Контактные часы:
104
Программа дисциплины
Аннотация
Базовый курс для магистрантов первого года обучения представляет собой необходимое для усвоения других курсов магистерской программы введение в основные принципы, определения и понятия квантовой механики, статистической физики, магнетизма, нанофизики и сверхпроводимости. Мы предлагаем нашим слушателям расширенное введение в основные принципы, определения и понятия квантовой механики и статистической физики, являющиеся основой понимания явлений в таких областях, как магнетизм, нанофизика и сверхпроводимость. Эти знания помогут будущим современным инженерам и технологам конструировать и проектировать малоразмерные устройства и приборы микроэлектроники, а также синтезировать и создавать новые материалы с заданными оптическими, электронными и магнитными свойствами. Эти знания также будут представлять важную основу для изучения таких перспективных и быстроразвивающихся областей, как квантовая информатика и квантовые вычисления. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде домашних заданий, контрольных работ и экзамена. Для прохождения курса требуются базовые знания по общей физике на уровне бакалавриата МИЭМ. 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.
Цель освоения дисциплины
- Целью освоения дисциплины «Прикладная квантовая и статистическая физика» является формирование у студентов современных представлений и основных компетенций в области квантовой механики и статистической физики, магнетизма, сверхпроводимости и нанофизики..
Планируемые результаты обучения
- Владеет навыками проведения квантово-механических расчётов для моделирования новых материалов и приборов наноэлектроники.
- Владеет навыками статистических расчётов для функций распределения.
- Знает физические основы и методы квантовой механики.
- Знает физические основы и методы статистической физики.
- Умеет правильно выбирать математические и квантово-механические модели для исследования и создания новых материалов.
- 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 сверхпроводниках.
- 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 сверхпроводимости; - применять математический аппарат квантовой механики к конкретным задачам в теории сверхпроводимости.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Квантовая механика.
- Тема 2. Магнетизм
- Тема 3 а. Нанофизика
- Тема 3. Сверхпроводимость
- Тема 4. Статистическая физика
Элементы контроля
- Домашние задания ДЗ-1, ДЗ-2, ДЗ-3Для достижения хороших результатов при изучении дисциплины студентам необходимо самостоятельно дома выполнять задания, выданные преподавателем.
- Домашнее задание Д1,Д2,Д3,Д4,Д5Для достижения хороших результатов при изучении дисциплины студентам необходимо самостоятельно дома выполнять задания, выданные преподавателем.
- КоллоквиумКоллоквиум проводится в устной форме в начале 2 модуля.
- Домашнее задание 2 модульДомашнее задание проводится во 2-м модуле. Тема домашнего задания - Нанофизика
- Контрольная работаКонтрольная работа проводится в 3-ем модуле по Теме 4.
- Экзамен 1 модульЭкзамен проводится в конце 1-ого модуля по Теме 1.
- Экзамен 3 модульЭкзамен проводится в 3-ем модуле по темам: магнетизм, нанофизика, сверхпроводимость.
- Экзамен 4 модульЭкзамен проводится в конце 4-ого модуля по Теме 5.
Промежуточная аттестация
- 2022/2023 учебный год 1 модуль0.5 * Домашние задания ДЗ-1, ДЗ-2, ДЗ-3 + 0.5 * Экзамен 1 модуль
- 2022/2023 учебный год 3 модуль0.2 * Коллоквиум + 0.2 * Контрольная работа + 0.2 * Домашнее задание 2 модуль + 0.4 * Экзамен 3 модуль
- 2022/2023 учебный год 4 модуль0.5 * Экзамен 4 модуль + 0.5 * Домашнее задание Д1,Д2,Д3,Д4,Д5
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Теоретическая физика. Т.3: Квантовая механика (нерелятивистская теория), , 2002
- Теоретическая физика. Т.5, Ч. 1: Статистическая физика, Ландау, Л. Д., 2005
- Теоретическая физика. Т.9, Ч.2: Статистическая физика: теория конденсированного состояния, , 2004
Рекомендуемая дополнительная литература
- Введение в квантовую статистическую механику, Боголюбов, Н. Н., 1984
- Введение в физику сверхпроводимости, Роуз-Инс, А., 1972
- Задачи по теоретической физике : учеб. пособие для вузов, Белоусов, Ю. М., 2013
- Магнетизм : магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро-, и ферримагнетиков, Вонсовский, С. В., 1971
- Равновесная и неравновесная статистическая механика. Т. 1: ., Балеску, Р., 1978
- Равновесная и неравновесная статистическая механика. Т. 2: ., Балеску, Р., 1978
- Сверхпроводимость металлов и сплавов, Де Жен, П., 1968
- Теория сверхпроводимости, Шриффер, Дж., 1970
- Фейнмановские лекции по физике. Вып.8,9: Квантовая механика, Фейнман, Р., 2013
- Физика жидких кристаллов, Де Жен, П., 1977
- Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т. 1: ., Крупичка, С., 1976
- Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т. 2: ., Крупичка, С., 1976