Бакалавриат
2023/2024
Электронная спектроскопия и дифракция. Основы магнетизма
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1-3 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
64
Программа дисциплины
Аннотация
Основной целью семинара является ознакомление с базовыми методами зондовой микроскопии. Это сканирующая туннельная микроскопия/спектроскопия (СТМ/С), атомно-силовая микроскопия (АСМ), а также сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия (СБОМ). Каждый из методов имеет десятки модификаций и позволяет достаточно полно, вплоть до уровня отдельных молекул и атомов, изучать поверхность твердого тела, как проводящих, так и диэлектриков. Семинары проводятся, в основном, в виде обсуждения актуальных научных статей, написанных, как правило, на английском языке. Помимо ознакомления с предметом семинара целью также является обучение навыкам анализа оригинальной научной литературы. The main purpose of the seminar is to familiarize yourself with the basic methods of probe microscopy. These are scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/S), atomic force microscopy (AFM), as well as scanning near-field optical microscopy (SNOM). Each of the methods has dozens of modifications and allows us to study quite completely, up to the level of individual molecules and atoms, the surface of conductors and dielectrics. Seminars are held mainly in the form of a discussion of relevant scientific articles written, as a rule, in English. In addition to acquaintance with the subject of the seminar, the goal is also to teach skills in the analysis of original scientific literature.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины «Электронная спектроскопия и дифракция. Основы магнетизма» являются: • формирование у студентов профессиональных компетенций в области физики конденсированных сред, приобретение студентами навыков самостоятельной работы; • формирование практических навыков, необходимых для организации и реализации экспериментальных исследований в физике конденсированного состояния, включая физику поверхности, приобретение студентами навыков самостоятельной работы. • формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты; • развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.
Планируемые результаты обучения
- формирование у студентов профессиональных компетенций в области физики конденсированных сред, приобретение студентами навыков самостоятельной работы;
- • формирование практических навыков, необходимых для организации и реализации экспериментальных исследований в физике конденсированного состояния
- Формировать подходы, основанные на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты
- Развивать умения, позволяющие развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.
- формирование у студентов профессиональных компетенций в области физики
- • развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.
- формирование практических навыков, необходимых для организации и реализации экспериментальных исследований в физике
- формирование практических навыков, необходимых для организации и реализации экспериментальных исследований в физике конденсированного состояния, включая физику поверхности, приобретение студентами навыков самостоятельной работы.
- • формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты; • развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.
- развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.
- формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты;
Содержание учебной дисциплины
- Основы двумерной кристаллографии
- Методы анализа химического состава поверхности
- • Методы анализа пространственной структуры поверхности. Дифракция медленных электронов. Дифракция быстрых электронов.
- Спиновая физика. Обменное взаимодействие между электронами, физический механизм.
- Методы изучения колебательных спектров поверхности и адсорбата. Спектроскопия характеристических потерь высокого разрешения.
- Методы изучения электронной структуры поверхности. Фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением. Сканирующая туннельная спектроскопия.
- Кинетический и потенциальный обмен. Обменное взаимодействие электронов в атоме. Правило Хунда. • Роль обменного взаимодействия в ферромагнетизме и химической связи. Модель ферромагнетизма Стонера. • Прямое и косвенное обменное взаимодействие.
- Спин-орбитальное взаимодействие. Электроны в магнитном поле. g-фактор электронов
- Механизмы спиновой релаксации свободных электронов.
- Спиновая инжекция. Спиновый эффект Холла.
- Топологические изоляторы.
Элементы контроля
- Контрольная работаКонтрольная работа включает письменный ответ на пять вопросов по темам пройденного материала в течение 1 часа.
- Отчет
- ЭкзаменБилет содержит 3 вопроса.
- Контрольная работаТекущий контроль по основам магнетизма предусматривает две контрольных работы.
- Экзамен
