Физика низкоразмерных систем. Рабочая программа дисциплины

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики УТВЕРЖДАЮ Ректор СПбГУИТМО _______________________В.Н. Васильев "_____"__________________2003 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Физика низкоразмерных систем (указывается наименование дисциплины в соответствии с ГОС) по направлению подготовки

51.02.00 Прикладная математика и информатика

специальности

51.02.02 Математическое моделирование

Факультет

Естественнонаучный

Председатель УМС университета

А.А.Шехонин

2

1. Цели и задачи дисциплины. Познакомить студентов с физикой

низкоразмерных систем и методами их математического моделирования, с применениями наноструктур в электронике и перспективами их развития. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины (требования к знаниям, умениям и навыкам, приобретенным в результате изучения дисциплины) Умение правильно строить математические модели

наноструктур и анализировать их, понимать физику происходящих в них процессов. Умение работать с литературой. 3. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия Лекции Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) и(или) другие виды аудиторных занятий Самостоятельная работы Курсовой проект (работа) Расчетно-графические работы Реферат и(или) другие виды самостоятельной работы Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Всего часов 72 36 18 18

Семестры 2. 72 36 18 18

36

36

Экз.

4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (допускается название п. 4.1. "Тематический план") № п/п 1 2 3 4

5

Раздел дисциплины Качественные методы в физике Математическое и компьютерное моделирование. Магнитные наноструктуры .Экспериментальные методы исследования металлических магнитных наноструктур Математические модели наноструктур

Лекции

ПЗ (или С)

4

4

2

2

6 4

6 4

2

2

ЛР

3

4.2. Содержание разделов дисциплины

1. Качественные методы в физике. Методы подобия и размерностей. Безразмерные параметры. Физические свойства многочастичных систем. Неидеальный газ. Модель твердых сфер и модель Ван-дер-Ваальса. Классическая и квантовая плазма. От анализа размерностей к ренорм-группам.

2. Математическое и компьютерное моделирование Физические и математические модели. Вычисления электронной и магнитной структуры. Подход гамильтониана. Модели Изинга, Гейзенберга, Хаббарда, Андерсона. Приближение Хартри-Фока и электронные корреляции. Эффект Кондо. 3. Магнитные наноструктуры. Поверхности. Металлические магнитные суперрешетки. Гигантское маннетосопротивление. Модель квантовых ям. 4. Экспериментальные методы исследования металлических магнитных наноструктур. Сканирующая туннельная спектроскопия и наблюдение Кондо-резонанса на отдельном атоме. Мессбауэровская спектроскопия. Синхротронные измерения. Модели для интерпретации экспериментов. 5. Математические модели наноструктур Неидеальные поверхности. Моделирование эпитаксиального роста. Моделирование методом Монте-Карло. Фрактальная концепция. (Указывается название каждого раздела и его содержание) 5. Лабораторный практикум не предусмотрен. 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1. Рекомендуемая литература 1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. – М.: Наука, 1974. 2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. – М.: Наука, 1976. 3. Мэтьюз Дж., Уокер Р. Математические методы физики. – М.: Атомиздат.1972. 4. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. – М: Наука, 1966.. 5. Мигдал А.Б. Качественные методы в квантовой теории. – М.: Наука.1975. 6. Кондратьев А.С., Уздин В.М. Электронная жидкость могнитоупорядоченных металлов.- Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1988. 7. Альбеверио С., Гестези Ф., Хеэг-Крон Р., Хольден Х. Решаемые модели в квантовой механике.- М.: Мир, 1991. (указываются издания, в т.ч. и периодические не позднее 1996 года) 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Перечень вопросов, включенных в рабочую программу дисциплины, может быть изложен с различной степенью глубины в соответствии с объемом часов на самостоятельную работу студентов.

4

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 51.02.00 Прикладная математика и информатика (51.02.02 Математическое моделирование) Программу составили: кафедра__высшей математики _Уздин В.М., профессор (Ф.И.О., ученое звание) Программа одобрена на заседании УМК ЕН цикла Председатель УМК ЕН цикла

Королев А.А.