Emne - Kvantetransportteori - FY8909
FY8909 - Kvantetransportteori
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Arbeider
Karakter: Bestått/ Ikke bestått
| Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
|---|---|---|---|---|
| Arbeider | 100/100 |
Faglig innhold
Moderne nanoteknologi gjør det mulig å lage elektroniske komponenter på en så liten lengdeskala at både partikkel- og bølgeegenskapene til elektronene er viktige. I slike komponenter kan kvantemekanikk dermed spille en viktig rolle, noe som i prinsipp kan sette oss i stand til å realisere science-fiction-lignende teknologier som kvanteberegninger og kvantekryptografi. Dette kurset vil ta for seg sentrale konsepter knyttet til kvantetransport i elektroniske komponenter på nanoskala, med et teoretisk perspektiv. Vi går gjennom de delene av grunnleggende faststoff-fysikk som ligger til grunn for nanoskala fabrikasjonsteknikker. Deretter introduseres spredningsmatriser for å beskrive ladningstransport og støy på nanoskala, samt å utlede den enkle Landauer-Büttiker-formalismen. Dette baner vei for forståelsen av en rekke kvantemekaniske transportfenomener, som for eksempel kvante-Hall-effekt, resonant tunnelering, vedvarende strømmer, svak lokalisering, universelle konduktansfluktuasjoner og Coulomb-blokkade. I emnets siste del introduseres spinntronikk og kvanteberegninger som eksempler på teknologier som baserer seg på fenomener diskutert tidligere i kurset.
Læringsutbytte
Kunnskap: - Grundig forståelse av elektrontransport i nanoskala komponenter. - God oversikt over de viktigste kvantemekaniske effektene i denne sammenheng. - Fortrolig med ulike teoretiske rammeverk for å beskrive disse effektene. - Grunnleggende forståelse av fordelene med og prinsippene for ulike foreslåtte kvanteteknologier, spesifikt spinntronikk og kvanteinformasjon. Ferdigheter: - Studenten kan analysere kvanteeffekter og -fenomener i elektroniske komponenter med bruk av enkle intuitive formalismer gjennomgått i emnet. Generell kompetanse: - Studenten har god oversikt over moderne nanofysikk og kvanteteknologier.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger og regneøvinger. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.
Mer om vurdering
Arbeider består av oppgave og en leseoppgave på slutten av semesteret som inkluderer å holde en kort presentasjon.
Utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan bli muntlig.
Spesielle vilkår
Krever opptak til studieprogram:
Biofysikk (PHBIFY)
Fysikk (PHFY)
Anbefalte forkunnskaper
Grunnleggende fysikk-kunnskaper, inklusive kvantemekanikk og faststoff-fysikk, på nivå med FY2045, TFY4205 og TFY4220, eller tilsvarende.
Forkunnskapskrav
Ingen
Kursmateriell
Forelesningsnotater og powerpoint presentasjoner.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| TFY4340 | 7.5 | HØST 2014 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Doktorgrads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2024
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Fysikk
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Muntlig
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
- Høst UTS Muntlig 100/100 C 18.09.2023
-
Rom Bygning Antall kandidater
Vurderingsordning: Arbeider
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
- Vår ORD Arbeider 100/100 INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"