Физика наноразмерных систем

Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины - изучение принципов описания свойств наноразмерных систем как базовых элементов современной и будущей наноэлектроники. Задачи: 1. Изучить теоретические основы методов расчета малых систем, где существенными становятся квантовые размерные эффекты. 2. Рассмотреть модели таких систем в одном, двух и трех измерениях (квантовые ямы, нити и точки). 3. Познакомиться с методами расчета переноса заряда в простейшем (одномерном) случае.

Краткое содержание дисциплины

Дисциплина "Физика наноразмерных систем " изучается в течение одного семестра. Ее присутствие объясняется тем, что электроника является первым из видов человеческой деятельности, который в прошедшем десятилетии перешагнул нанометровый рубеж в размерах создаваемых объектов. Действие закона Мура, обеспечившее невиданный прогресс в электронике в последние полвека, заканчивается или даже уже закончилось. Электроника пришла к состоянию, когда в основу работы электронных устройств должны быть положены новые физические принципы. Эти принципы - принципы квантовой механики. Стоящие на пороге электроники новые технологии - это квантовые технологии. Поэтому задача создания электронных устройств нанометрового масштаба есть задача прикладной квантовой механики. Курс состоит из трех частей. В первой углубляются знания студентов в области квантовой физики до уровня, позволяющего делать расчеты простейших квантовых систем и понимать, о чем идет речь в современных публикациях об инновациях в наноэлектронике. Во второй части рассчитываются и анализируются свойства базовых квантовых систем в их стационарных состояниях. В заключительной части рассматриваются квантовые механизмы переноса заряда в наносистемах и методы его описания.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-2 Способен разрабатывать эффективные алгоритмы решения сформулированных задач с использованием современных языков программирования и обеспечивать их программную реализацию