Detail předmětu

Základy nanověd

FSI-TZNAk. rok: 2011/2012

Předmět podává výklad základních principů nanověd s ohledem na osvětlení jejich významu pro další rozvoj nanotechnologií a souvisejících oblastí. Hlavní úsilí se zaměří na popis změn elektronové struktury spojené s kvantověmechanickým zachycením elektronů v nanostrukturách a kvantových jevů doprovázejících transportní vlastnosti nanostruktur. Budou rovněž diskutovány důsledky většího relativního počtu povrchových atomů nanočástic (ve srovnání s objemovými materiály) na chemickou reaktivitu a katalytické účinky a tepelné vlastnosti nanočástic. Souběžně budou uváděny příklady aplikací těchto kvalitativně nových jevů spadajících zejména do oblasti elektroniky a spintroniky, optoelektroniky, jakož i sensoriky a medicíny.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o aktuálním stavu interdisciplinárního oboru nanověd a budou mít i snazší orientaci při výběru vlastní práce (diplomové či doktorské).

Prerekvizity

Základní kurz fyziky, kvantová fyzika a fyzika pevných látek.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci ve cvičení a výsledky diskuze nad zadanými tématy při zkoušce (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).

Učební cíle

Cílem je poskytnout přehled o kvalitativně nových jevech probíhajících v nanostrukturách a demonstrovat jejich využití v moderních oblastech vědy a techniky.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.





Základní literatura

KITTEL, C: Úvod do fyziky pevných látek 1997 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Elektronová struktura: elektronová struktura a hustota stavů 3D - 0D nanostruktur, kvantové jámy, heterostruktury, 2D elektronový plyn, kvantové tečky. Transportní vlastnosti: kvantový bodový kontakt - kvantová vodivost, coulombovská blokáda - jednoelektronový transistor (SET), kvantové tečky a prstence - kontrola spinu, Bohmův-Aharonův jev, aj.. Mikro a nanomagnetismus v oblasti záznamu informací a spintroniky- jev GMR, spinové propusti, šíření doménových stěn, aj. Vliv povrchových atomů nanostruktur: reaktivita a katalytické účinky nanostruktur.

Cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Výpočty podpůrných teoretických příkladů probíhají po celý semestr.

Cvičení s počítačovou podporou

3 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Viz cvičení.