course-details-portlet

TFY4340

Kvantetransportteori

Velg studieår

Vurdering og obligatoriske aktiviteter kan bli endret frem til 20. september.

Studiepoeng 7,5
Nivå Høyere grads nivå
Undervisningsstart Vår 2026
Varighet 1 semester
Undervisningsspråk Engelsk
Sted Trondheim
Vurderingsordning Samlet karakter

Om

Om emnet

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.

Felles forelesninger med FY8909.

Obligatoriske aktiviteter

  • Muntlig presentasjon

Mer om vurdering

Vurdering består av tre hjemmearbeidsoppgaver hvor hver enkelt teller 25/100, og en avsluttende oppgave som teller 25/100.

Ved kontinuasjonseksamen kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Kursmateriell

Forelesningsnotater og powerpoint presentasjoner.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra
FY8909 7,5 sp Høst 2014
Dette emne har faglig overlapp med emnet i tabellen over. Om du tar emner som overlapper får du studiepoengreduksjon i det emnet du har dårligst karakter i. Dersom karakteren er lik i de to emnene gis det reduksjon i det emnet som er avlagt sist.

Fagområder

  • Fysikk
  • Teknologiske fag

Kontaktinformasjon

Emneansvarlig/koordinator

Faglærere

Ansvarlig enhet

Institutt for fysikk

Eksamen

Eksamen

Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer

Ordinær eksamen - Vår 2026

Hjemmearbeid 1
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Hjemmearbeid 2
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Hjemmearbeid 3
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Oppgave
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment

Utsatt eksamen - Sommer 2026

Hjemmearbeid 1
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Hjemmearbeid 2
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Hjemmearbeid 3
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment
Oppgave
Vekting 25/100 Eksamenssystem Inspera Assessment