Emne - Nanofysikk - TFY4340
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.
Anbefalte forkunnskaper
Grunnleggende fysikk-kunnskaper, inklusive kvantemekanikk og faststoff-fysikk, på nivå med FY2045, TFY4205 og TFY4220, eller tilsvarende.
Kursmateriell
Forelesningsnotater.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| FY8909 | 7.5 | 01.09.2014 |
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2021
Forelesningstimer: 3
Øvingstimer: 1
Fordypningstimer: 8
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Fysikk
- Teknologiske fag
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.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"