• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Фундаментальные квантовые принципы и явления

2021/2022
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
6
Кредиты
Статус:
Курс по выбору
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Целями освоения дисциплины являются изучение основных понятий и математических моделей физики наноструктур, перечисленных в пункте 8 программе дисциплины, а также формирование у учащихся навыков применения полученных знаний для решения научно-исследовательских и прикладных задач.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • ознакомление студентов с основными понятиями, принципиально новыми концепциями, математическими моделями, методами расчета и моделирования в квантовой физике, в частности, используемыми в современных актуальных исследованиях в физике конденсированного состояния и физике наноструктур
  • научить делать простые оценки квантовых эффектов
  • научить методам моделирования базовых квантовых наносистем
  • изучение основных понятий и математических моделей физики наноструктур
  • формирование у учащихся навыков применения полученных знаний для решения научно-исследовательских и прикладных задач
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • записывает вид основных операторов наблюдаемых величин в квантовой механике и вычисляет их коммутаторы
  • записывает стационарное и нестационарное уравнения Шредингера, записывает связь между решениями этих уравнений
  • называет главные особенности электронных свойства графена
  • называет основные постулаты квантовой механики
  • называет основные проявления бозе-конденсации, сверхтекучести и ферромагнетизма
  • описывает аппарат вторичного квантования для многочастичных систем бозонов и фермионов
  • описывает заполнение электронных состояний в кристалле, дает определение сферы Ферми
  • описывает основные свойства двумерных мембран, связанные с их устойчивостью по отношению к тепловым флуктуациям
  • описывает основные свойства решений уравнения Шредингера для гармонического осциллятора и атома водорода
  • описывает процедуру измерения в квантовой механике и ее результаты
  • описывает процесс квантования колебаний кристалла в виде фононов
  • формулирует метод функционала плотности
  • формулирует модель куперовского спаривания в сверхпроводниках
  • формулирует приближение Томаса-Ферми
  • формулирует приближение Хартри-Фока, описывает его физический смысл
  • формулирует принцип калибровочной инвариантности в квантовой механике
  • формулирует принцип Паули и записывает определитель Слэтера для многочастичной системы фермионов
  • формулирует принцип тождественности частиц и обосновывает вытекающую из него симметрию или антисимметрию волновых функций
  • формулирует теорему Блоха для электронов в твердом теле
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Постулаты квантовой механики. Аппаратквантовой механики
  • Теория простейших квантовых систем.
  • Квантовые эффектыв физике твердого тела и наноструктурах
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Работа на семинарах
  • неблокирующий Экзамен
  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Работа на семинарах
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2021/2022 учебный год 3 модуль
  • 2021/2022 учебный год 4 модуль
    0.3 * Домашнее задание + 0.2 * Работа на семинарах + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Квантовая механика : учеб. пособие для вузов, Давыдов, А. С., 2011
  • Теоретическая физика. Т.3: Квантовая механика (нерелятивистская теория), , 2002
  • Физика твердого тела : учеб. пособие для вузов, Винтайкин, Б. Е., 2008
  • Физика твердого тела : учеб. пособие для вузов, Епифанов, Г. И., 1977

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Фейнмановские лекции по физике. Вып.8,9: Квантовая механика, Фейнман, Р., 2013