- Nazwa przedmiotu:
- Nanostruktury
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. Renata Świrkowicz
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Fizyka Techniczna
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- Nano
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- -
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład450h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Fizyka kwantowa (równanie Schrodingera, kwantowanie energii, tunelowanie przez barierę, studnia kwantowa, spin elektronu), Wstęp do fizyki ciała stałego (ogólne informacje dotyczące ciała stałego, funkcja Blocha, energia elektronu w krysztale, warunki Borna-Karmana, gęstość stanów, klasyczne przewodnictwo elektronowe), elementy elektrodynamiki (ruch w polu magnetycznym, potencjał wektorowy)
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- Zaznajomienie się z właściwościami struktur nanoskopowych, sposobami wytwarzania takich struktur, metodami obserwacji oraz ich potencjalnymi zastosowaniami.
- Treści kształcenia:
- 1. Struktury kwantowe (studnie, druty, kropki kwantowe). Stany elektronowe Metody wytwarzania
2. STM, AFM
3. Układy mezoskopowe. Koherencja fazy. Transport balistyczny i dyfuzyjny. Kwantowanie przewodności.
4. Wpływ interferencji kwantowych na zjawiska transportu. Efekt Ahronova-Bohma
5. Tunelowanie przez pojedyncza i podwójną barierę. Prąd tunelowania.
6. Blokada kulombowska w kropkach kwantowych i innych nano-obiektach. Tunelowanie pojedynczych elektronów, jedno-elektronowy tranzystor (SET)
7. Sztuczne atomy. Wypełnianie powłok elektronowych
8. Nanostruktury magnetyczne. Gigantyczny magnetoopór. Magnetoopór tunelowy w układach warstwowych i kropkach kwantowych. Transfer spinu i zjawisko przełączania momentu magnetycznego za pomocą prądu (CIMS). Zastosowania efektów GMR i TMR
9. Nanorurki węglowe (otrzymywanie, właściwości, potencjalne zastosowania)
- Metody oceny:
- 2 kolokwia w ciągu semestru, ocena od 0-5, ocena końcowa – średnia, możliwość zaliczenia po zakończeniu przedmiotu w formie egzaminu pisemnego i ustnego.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Jacak, „Kropki Kwantowe”.
Ando, „Mesoscopic Physics and Electronics”.
Datta, „Electronic Transport in Mesoscopic Systems”.
Kastner, „Artificial Atoms”, „Physics Today”.
Reed, „Kropki Kwantowe”, „Świat nauki, marzec 1993”.
M Ratner, D Ratner, Nanotechnology 2002
C P Poole Introduction to Nanotechnology, 2003 P Harrison, Theoretical Computational Physics, Quantum Wells, Quantum Wires and Dots, 2002
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
Efekty uczenia się