Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Introduction to Quantum Theory of Electronic Transport
Course of study:
2018/2019
Code:
JFT-2-061-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Module summary

Wykład jest oparty na systematycznym wprowadzeniu w teorię zjawisk transportowych i jej ewolucję w kierunku opisu metodami kwantowej mechaniki statystycznej.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy.Student potrafi podjąć merytoryczną dyskusję z prowadzącym zajęcia i z innymi uczestnikami zajęć. Project,
Activity during classes
Skills
M_U001 Student potrafi stosować metody rachunkowe w teorii transportu elektronowego. Student potrafi dobrać modele teoretyczne do opisu zjawisk transportowychStudent potrafi przeczytać ze zrozumieniem publikacje naukowe dotyczące własności transportowych. Scientific paper,
Project,
Activity during classes
M_U002 Student potrafi przeczytać ze zrozumieniem publikacje naukowe dotyczące własności transportowych. Execution of a project
Knowledge
M_W001 Student rozumie związki między klasycznymi teoriami, a teoriami kwantowymi w odniesieniu do fazy skondensowanej.Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z klasyczną teorią zjawisk transportowych.Student posiada wiedzę o podstawowych właściwościach transportowych zachodzących w fazie skondensowanej.Student rozumie zasady i zna hierarchię opisu zjawisk transportowych w materii skondensowanej. FT2A_W02, FT2A_W01, FT2A_W05 Execution of a project,
Activity during classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy.Student potrafi podjąć merytoryczną dyskusję z prowadzącym zajęcia i z innymi uczestnikami zajęć. + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi stosować metody rachunkowe w teorii transportu elektronowego. Student potrafi dobrać modele teoretyczne do opisu zjawisk transportowychStudent potrafi przeczytać ze zrozumieniem publikacje naukowe dotyczące własności transportowych. + - - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi przeczytać ze zrozumieniem publikacje naukowe dotyczące własności transportowych. + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student rozumie związki między klasycznymi teoriami, a teoriami kwantowymi w odniesieniu do fazy skondensowanej.Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z klasyczną teorią zjawisk transportowych.Student posiada wiedzę o podstawowych właściwościach transportowych zachodzących w fazie skondensowanej.Student rozumie zasady i zna hierarchię opisu zjawisk transportowych w materii skondensowanej. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Wstęp do kwantowej teorii transportu elektronowego

Wykład jest oparty na systematycznym wprowadzeniu w teorię zjawisk transportowych i jej ewolucję w kierunku opisu metodami kwantowej mechaniki statystycznej. Metoda ta stanowi zunifikowany opis wielu koncepcji fizycznych i obecnie jest jednym z podstawowych narzędzi badawczych.

W trakcie wykładu będą przedstawione następujące zagadnienia

1) Podstawowe pojęcia, koncepcje i modele klasyczne.
2) Od mechaniki klasycznej i elektrodynamiki do mechaniki statystycznej.
3) Elementy teorii liniowej odpowiedzi.
4) Kinetyczne równanie Boltzmanna i jego wybrane własności.
5) Teoria przejść kwantowych.
6) Dynamika kwantowa stanów czystych i mieszanych.
7) Nieklasyczne funkcje rozkładu, ich dynamika i własności.
8) Nierównowagowe funkcje Greena.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 108 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 28 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 40 h
Preparation for classes 40 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa będzie wystawiona na podstawie projektu lub referatu w formie pisemnej, które obejmują rozwiązanie lub zreferowanie zagadnienia wskazanego przez wykładowcę.

Prerequisites and additional requirements:

Ukończony kurs matematyki oraz znajomość elementów fizyki statystycznej i kwantowej

Recommended literature and teaching resources:

1 N. W. Ascroft, N. D. Mermin, Fizyka ciała stałego, PWN Warszawa 1986.
2 M. DiVentra “Electrical Transport in Nanoscale Systems”, Wyd. Cambridge University Press, 2008.
3 R. L. Liboff “Kinetic Theory”, Wyd. Springer, 2002.
4 G. D. Mahan “Many-Particle Physics”, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000.
5 W. C. Schieve, L. P. Horowitz “Quantum Statistical Mechanics”, Wyd. Cambridge University Press, 2009.
6 J. Rammer “Quantum Field Theory of Non-equilibrium States”, Wyd. Cambridge University Press, 2007.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Bartłomiej J. Spisak: “Własności transportowe i lokalizacja stanów jednoelektronowych w układach o zaburzonej symetrii translacyjnej”, Wyd. Libron, Kraków 2013.

2. M. Wołoszyn, B. J. Spisak „Dissipative transport of thermalized electrons through a nanodevice” Phys. Rev. E 96, 075440-1 (2017).

3. B. J. Spisak, A. Paja, G.J. Morgan „Influence of spin-orbit interaction on the electrical conductivity of three-dimensional disordered systems” phys. stat. sol b 242, 1460 (2005).

Additional information:

Brak.