Печать

Введение в физику двумерных электронных систем

Автор программы: профессор, д. ф.-м. н., Шикин В.Б.

Целью дисциплины является ознакомление студентов с основными положениями физики низкоразмерных систем, ставшей к настоящему времени одним из магистральных направлений современной физики твердого тела и твердотельной электроники.
Задачи: свободно владеть основными определениями и терминологией в рамках данного курса, умение решать стандартные задачи по физике двумерных электронных систем.

Краткое содержание дисциплины:

Общие установки

1

Общие причины специального интереса к низкоразмерным заряженным системам.
Примеры 2D заряженных структур:
Классические (электроны над гелием), квантовые (гетеро-структуры, МДП-структуры).

2

 Спектральные характеристики 2D заряженных структур: дискретная часть спектра, подзоны со сплошным спектром, влияние на спектр прижимающего электрического и магнитного полей с разной ориентацией по отношению к плоскости 2D системы.

3

Экранирование. Электростатическая структура инверсионных и аккумуляционных слоев. Связь с диэлектрической постоянной слабо проводящих диэлектрических сред, электролитический конденсатор.

4

2Д плазменные колебания разной природы с участием магнитного поля и без него.

5

Элементы 2D транспорта. Рассеяние 2D электронов на различных дефектах,  тензоры проводимости и сопротивления. Использование ячеек прямоугольной и Корбино геометрий. Необходимость  расчета вольт-амперной характеристики (ВАХ).

6

Классические эффекты локализации, двумерные поляроны, кулоновская
(вигнеровская) кристаллизация. Фазовый переход Костерлица – Таулеса.

7

Квази. одномерные каналы с управляемыми параметрами, квантовые точки. Квантовые компьютеры.

8

Перколяционные явления. Сильная и слабая локализация. Скейлинг в трехмерных, двумерных и одномерных системах.

9

Целочисленный квантовый эффект Холла (КЭХ). Экспериментальные аспекты и метрологические возможности. Трактовка КЭХ в «однородном» представлении.

10

Целочисленный квантовый эффект Холла  в регулярно неоднородных 2D системах. Магнитоемкость, транспорт в Корбино и  холловских образцах. Пробой  в условиях  целочисленного КЭХ.

11

Поведение замагниченной 2D электронной системы в переменных электрическом и магнитном полях

12

Магнитооптика двумерных систем.

13

Дробный КЭХ.

14

Графен.

Общая трудоемкость дисциплины: 2 зачетные единицы.

Форма промежуточной аттестации: зачет.