course-details-portlet

TFY4340 - Nanofysikk

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Arbeider
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
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.

Obligatoriske aktiviteter

  • Muntlig prøve (i grupper)

Mer om vurdering

Når undervisning og undervisningsmateriell er på engelsk, kan det tenkes at eksamen vil bli gitt kun på engelsk.

Utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen i august) kan bli endret fra skriftlig til muntlig.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Forelesningsnotater.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
FY8909 7.5 01.09.2014
Flere sider om emnet
Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2021

Forelesningstimer: 3
Øvingstimer: 1
Fordypningstimer: 8

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Fysikk
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for fysikk

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Arbeider

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Vår ORD Arbeider (1) 100/100

Innlevering 31.05.2021

Innlevering 09:00

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.
  • 1) Merk at eksamensform er endret som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen. Please note that the exam form has changed as a preventive measure in the ongoing corona situation.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU