Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wstęp do kwantowej teorii transportu elektronowego
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-2-004-DE-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Spisak Bartłomiej (spisak@novell.ftj.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Wykład jest oparty na systematycznym wprowadzeniu w teorię zjawisk transportowych w fazie skondensowanej. Podstawowym celem jest zapoznanie uczestnika kursu z metodami kwantowej mechaniki statystycznej. Metoda ta stanowi zunifikowany opis wielu koncepcji fizycznych i obecnie jest jednym z podstawowych narzędzi badawczych.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
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. Wykonanie projektu,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
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. Referat,
Projekt,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi przeczytać ze zrozumieniem publikacje naukowe dotyczące własności transportowych. Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy.Student potrafi podjąć merytoryczną dyskusję z prowadzącym zajęcia i z innymi uczestnikami zajęć. Projekt,
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy.Student potrafi podjąć merytoryczną dyskusję z prowadzącym zajęcia i z innymi uczestnikami zajęć. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Wstęp do kwantowej teorii transportu elektronowego

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.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 108 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 40 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa będzie wystawiona na podstawie pracy zaliczeniowej, która obejmuje rozwiązanie lub zreferowanie zagadnienia wskazanego przez wykładowcę.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Ukończony kurs matematyki oraz znajomość elementów fizyki statystycznej i kwantowej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

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).

Informacje dodatkowe:

OBECNOŚCI/NIEOBECNOŚCI I ICH KONSEKWENCJE

- Obecność na zajęciach jest obowiązkowa.
- Nieobecność na zajęciach musi zostać usprawiedliwiona w przeciągu dwóch tygodni od ich opuszczenia.
-Opuszczenie 20% zajęć bez usprawiedliwienia skutkuje brakiem zaliczenia.
-Osoby nieobecne na zajęciach są zobowiązane do uzupełnienia omawianego materiału we własnym zakresie.