Магистратура
2023/2024
Моделирование квантовых систем
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.04.02. Физика
Кто читает:
Департамент физики
Где читается:
Школа информатики, физики и технологий
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Герт Антон Владимирович
Прогр. обучения:
Физика
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
28
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина направлена на приобретение обучающимися навыков компьютерного моделирования квантовых систем, в основном металлов и полупроводников. Разбираются конкретные методы, применяемые при моделировании, рассматриваются области их применимости. Каждый метод иллюстрируется на практике реализацией модельной задачи.
Цель освоения дисциплины
- Приобретение студентами теоретических и практических знаний в области моделирования наноструктур.
Планируемые результаты обучения
- Умеет моделировать спектр объёмных кристаллов.
- Умеет моделировать фундаментальные системы методом DFT.
- Умеет моделировать электронный спектр в квантовых ямах.
- Умеет пользоваться методом конечных элементов для моделирования решений одномерного уравнения Шрёдингера.
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1.Метод конечных элементов
- Тема 2.Метод псевдопотенциала
- Тема 3. Эмпирические методы: kp, метод сильной связи
- Тема 4. Метод функционала плотности
Элементы контроля
- Контрольная работаКонтрольная работа проводится в виде ответов на вопросы. На выполнение работы дается 2 часа.
- ЭкзаменЭкзамен проверяет освоение учащимся материала курса, а также умение самостоятельно пользоваться полученными знаниями. Экзаменационный билет состоит из двух вопросов из списка вопросов к экзамену. После ответа на вопросы экзаменатор задаёт дополнительные вопросы и, в случае успешного ответа на них, задачу. Ответ на дополнительные вопросы не предполагает трудоёмких вычислений или длинных рассуждений и проверяет общее знание курса. На подготовку ответа выделяется 2,5 часа.
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Ali Reza Ashrafi, Franco Cataldo, Ali Iranmanesh, & Ottorino Ori. (2013). Topological Modelling of Nanostructures and Extended Systems. Springer.
Рекомендуемая дополнительная литература
- Eberhard Engel, & Reiner M. Dreizler. (2011). Density Functional Theory : An Advanced Course. Springer.