|
Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://foroff.phys.msu.ru/phys/courses/cmsu03.htm
Дата изменения: Sun Jul 6 05:08:17 2008 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:59:31 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: запрещенные спектральные линии |
Физический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Кафедра атомной физики, физики плазмы и
микроэлектроники
доцент Корнев В.К.
7 семестр, 36 часов.
Локальная и нелокальная электродинамика. Теория Лондонов. Градиентная инвариантностью Глубина проникновения поля. Кинетичкская индуктивность. Влияние экрана на индуктивность. Уравнение Пиппарда. Длина когерентности. "Чистые" и "грязные" сверхпроводники. Предельные случаи. Теория Гинзбурга-Ландау. Параметр порядка. Термодинамический потенциал Гиббса. Параметр Гинзбурга-Ландау. Применение теории Гинзбурга-Ландау. Критический ток тонкой пленки. Явление распаривания. Энергия границы раздела сверхпроводящей и нормальной фаз. Сверхпроводники 1 и 2 рода. Тонкие и толстые сверхпроводящие пленки. Их свойства и критические параметры
Сверхпроводники 2 рода. Структура одиночного абрикосовского вихря. Квант потока магнитного поля. Энергия вихря и первое критическое поле. Сила Лорентца, взаимодействие вихрей. Второе критическое поле. Решетка абрикосовских вихрей. Третье критическое поле. Концепция критического состояния. Взаимодействие вихрей с центрами пиннига. Критический ток сверхпроводников 2 рода. Резистивное состояние.
Распределенный джозефсоновский переход. Джозефсоновская глубина проникновения, джозефсоновский вихрь и его эергия. Критическое поле. Критический ток распределенного джозефсоновского перехода.
СВЧ электродинамика сверхпроводников. Особенности электродинамики высокотемпературных сверхпроводников. Модель слоистого сверхпроводника. Критические поля и токи. Оценки основных электродинамических параметров. СВЧ импеданс.
доцент Корнев В.К.
8 семестр, 32 часа.
Биполярные транзисторы. Эквивалентная схема, основные характеристики. Основные схемы и способы использования. Емкость и эффект Миллера. Полевые транзисторы. Основные характеристики, Основные схемы и способы использования. Системы с обратной связью. Типы обратной связи. Условия устойчивости. Автоколебательные системы. Операционный усилитель (ОУ). Основные схемы на ОУ. Фильтры, их типы и основные характеристики.
Коды. Цифровые схемы, из типы и сравнительные характеристики (логические уровни, энерговыделение, быстродействие). Базовые элементы. ЦАП и АЦП, их типы и основные характеристики.
Шумы. Типы шумов, наводки. Модель усилительного каскада на биполярном и полевом транзисторах с шумами. Шумовое сопротивление. Приемы уменьшения помех и наводок.
Нелинейный колебательный контур. Линейные системы с двумя степенями свободы. Собственные и парциальные частоты. Связь и связанность. График Вина. Автоколебательные системы томсоновского типа с одним доьротным контуром и двумя связанными контурами. Мягкое и жесткое возбуждение. Явление затягивания частоты. Синхронизация автоколебаний внешним гармоническим сигналом. Взаимная синхронизация двух автогенераторов. Хаос в динамических системах.
Параметрические систекмы. Линейная система с переменными параметрами. Уравнения Хилла и Матье. Области параметрического возбуждения. Влияние нелинейности реактивного параметра. Мягкий и жесткий режимы возбуждения колебаний. Энергетические соотношения Мэнли и Роу.
доцент Корнев В.К.
9 семестр, 36 часов.
доцент Корнев В.К.
9 семестр, 32 часа.
Зарядовые эффекты в туннельных структурах из нормальных проводников. Условия наблюдения. Ортодоксальная теория в рамках сосредоточенной модели. Гамильтониян системы. Выражение для вероятности туннелирования электрона в единицу времени. Матрица плотности. Уравнение Фон-Неймана. Уравнение Фоккера-Планка. Основное уравнение для рассматриваемой системы. для туннельного тока. Плотность состояний. Туннельное сопротивление. Диссипация энергии.. Вольт-амперная характеристика нормального туннельного перехода сверхмалых размеров. Кулоновская блокада и одноэлектронные осцилляции. Спектральные характеристики.
Сверхпроводящий туннельный переход сверхмалых размеров. Гамильтониан системы. Энергетический спектр. Сильное и слабое джозефсоновское взаимодействие. Кулоновская блокада туннелирования куперовских пар. Блоховские осцилляции. Вольт-амперная характеристика. Квантовое макроскопическое туннелирование. Сосуществование одноэлектронных и блоховских колебаний. Вольт-амперная характеристика. Спектральные характеристики. Синхронизация блоховских осцилляций внешним сигналом.
Одноэлектронный и блоховский транзисторы. Гамильтониан системы. Кулоновская блокада. Одноэлектронный транзистор как сверхчувствительный электрометр и гальванометр. Сосуществование блоховских и джозефсоновских осцилляций в сверхпроводящем транзисторе. Эффект четности. Андреевское отражение электронов. Кулоновская блокада андреевского отражения. Процессы в цепочках туннельных переходов сверхмалых размеров. Вольт-амперные характеристики. Влияние локализованных зарядов. Возможные применения таких структур.
(факультативный курс)
доцент Корнев В.К.
3 семестр, 32 часа.
Обзор основных свойств сверхпроводников. Критическая температура. Эффект Мейсснера-Оксенфельда. Глубина проникновения поля. Критическое магнитное поле. Критический ток. Сверхпроводники 1 и 2 рода. Магнитные свойства. Промежуточное и смешанное состояния. Абрикосовские вихри. Квант магнитного потока. Элементы равновеной термодинамики сверхпроводников.
Эффект Джозефсона. Феномен Купера. Куперовские пары. Типы джозефсоновских элементов. Резистивная модель. Вольт-амперная характеристика. Джозефсоновская генерация, ее частота и форма. Джозефсоновские вихри. Сверхпроводящие квантовые интерферометры. Квантование магнитного потока. Сквиды.
Основные направления сверхпроводниковой электроники. Аналоговые устройства и их характеристики. Цифровые устройства, АЦП и ЦАП. Цифровые устройства на одиночных квантах магнитного потока.
Одноэлектроника. Зарядовые эффекты в туннельных структурах из нормальных проводников. Условия наблюдения. Вольт-амперная характеристика нормального туннельного перехода сверхмалых размеров. Кулоновская блокада и одноэлектронные осцилляции. Сверхпроводящий туннельный переход сверхмалых размеров. Вольт-амперная характеристика и блоховские осцилляции. Эффект четности.
Основные направления использования одноэлектронных эффектов. Одноэлектронный транзистор. Сверхчувствительный электрометр. Стандарт тока. Цифровые устройства.
доцент Красильников С.С.
7-8 семестры, 36 и 32 часа.
Термодинамическое равновесие. Распределение Больцмана. Статсумма. Температура. Статсуммы атома, осциллятора, ротатора. Континуум. Распределение Максвелла-Больцмана. Ионизационное равновесие. Формула Саха. Термометр Саха. Излучение. Формула Планка. Локальное термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия.
Квазиравновесные газы, плазма. Идеальная плазма. Дебаевское экранирование. Коллективное взаимодействие. Равновесная и неравновесная плазма. Столкновения в плазме. Кулоновская плазма. Слабоионизированная плазма. Случайные блуждания. Дрейф и диффузия. Соотношение Эйнштейна.Проводимость. Ток. Джоулев нагрев. Амбиполярная диффузия. Бесстолкновительная плазма. Ленгмюровские колебания. Плазменная волна. Взаимодействие волн и частиц. Бесстолкновительное затухание и раскачка волны. Электромагнитная волна в плазме. Отражение. Диагностика плотности плазмы. Ионосфера.
Кинетика плазмы Плазма. Коллективное взаимодействие. Масштабы длин и времен. Функция распределения. Моменты функции распределения. Сечение рассеяния. Транспортное сечение. Длина пробега. Явления переноса. Дрейф. Диффузия. Соотношение Эйнштейна. Ток. Проводимость. Амбиполярная диффузия. Кинетическое уравнение. Распределение электронов по скоростям. Упругие столкновения. Неравновесная плазма. Распределение электронов по скоростям. Неупругие столкновения. Зонд в плазме. Измерение плотности, температуры и функции распределения. Подвижность и диффузия ионов. Радиационная плазма. Излучение плазмы. Перенос излучения. Газовые лазеры. Методы Монте-Карло. Колебательная кинетика в молекулярных газах. Колебательная температура. СО2-лазер. Распределение Тринора. СО-лазер. Химические реакции. Закон Аррениуса. Химические лазеры.
Ассистент Крылова Е.А.
8 семестр, 32 часа
Прохождение заряженных частиц через неупорядоченные среды. Торможение тяжелых заряженных частиц в веществе. Формула Бете-Блоха. Атомные потенциалы. Потенциал Томаса-Ферми, его аппроксимация. "Ядерные" потери в веществе. Многократное рассеяние заряженных частиц. Прохождение молекулярных ионов через вещество. Кулоновский "взрыв". Ионизационные потери легких заряженных частиц (е+ и е-). Радиационные потери электронов. Черенковское свечение. Пробеги электронов в веществе.
Взаимодействие заряженных частиц с кристаллами. Взаимодействие положительных и отрицательных заряженных частиц с цепочкой атомов. Каналирование заряженных частиц в кристаллах. Эффект теней. Потери энергии частиц при движении в кристаллах. Резонансное возбуждение каналированных ионов (эффект Окорокова). Испускание электромагнитного излучения при каналировании релятивистских частиц. Каналирование релятивистских частиц в изогнутых кристаллах.
Прохождение жесткого рентгеновского излучения и гамма-квантов через вещество. Сечения различных механизмов взаимодействия. Фотоэффект. Эффект Комптона. Рождение пар. Взаимодействие гамма-квантов с кристаллами.
Взаимодействие нейтронов с веществом. Элементарные акты взаимодействия нейтронов с атомами. Рассеяние нейтронов на ядрах. Швингеровское рассеяние. Диффузия нейтронов. Ультрахолодные нейтроны. Взаимодействие нейтронов с кристаллами. Нейтронные волны. Рассеяние нейтронов на магнитных структурах.
Взаимодействие излучения с поверхностью. Распыление поверхности под действием пучков частиц. Вторичная электронная и ионная эмиссия. Отражение частиц поверхностью и изменение зарядового состояния.
Приложения. Основы ионной имплантации. Диагностика состава и структуры поверхности. Элементы реакторного и термоядерного материаловедения. Вопросы радиационной защиты.
Доцент Квливидзе В.А.
8 семестр, 32 часа.
Доцент Квливидзе В.А.
7 семестр, 36 часов.
Ассистент Мелкумова Е.Ю.
9 семестр, 36 часов.
Основы электродинамики плазмы. Среда с временной и пространственной дисперсией. Уравнение электромагнитного поля в среде. Тензор комплексной диэлектрической проницаемости среды. Спектры и поляризация собственных колебаний бесстолкновительной однородной изотропной плазмы. Высокочастотные продольные электронные плазменные волны. Затухание Ландау. Явление плазменного эха. Низкочастотные продольные ионные колебания в неизотермической плазме (ионный звук). Поперечные волны. Столкновительные эффекты. Интеграл столкновений Ландау. "Кулоновский логарифм".
Тензор диэлектрической проницаемости бесстолкновительной однородной магнитоактивной плазмы. Спектры колебания холодной магнитоактивной плазмы. Спектры колебания в предположении горячей плазмы. Циклотронные волны.
Нелинейные процессы в изотропной плазме. Нелинейное взаимодействие продольных волн. Законы сохранения. Слияние волн. Индуцированное рассеяние продольных волн через промежуточное виртуальное продольное и поперечное колебания. Перераспределение ленгмюровских колебаний по спектру в процессе индуцированного рассеяния на частицах. Ленгмюровский коллапс
Взаимодействие гравитационных волн с плазмой. Слияние двух ленгмюровский пульсаций в гравитационную волну.
Профессор Никонов С.В.
6 семестр, 32 часа.
1. Электронно-кристаллическая решетка.
2. Ионы в кристаллической решетке.
профессор Попов А.М.
9 семестр, 36 часов
Свободный электрон в поле электромагнитной волны. Классическое нерелятивистское приближение. Релятивистские поправки. Слабоионизованная плазма в поле электромагнитной волны. Пробой газов излучением оптической частоты. Поглощение электромагнитного излучения в плазме. Распространение разрядов. Аналогия с горением. Световая детонация. Теплопроводностный и радиационный режимы распространения. Комплексная диэлектрическая проницаемость и проводимость плазмы. Теория Друде металлов. Распространение электромагнитного излучения в плазме. Поверхностные электромагнитные волны. Квантовомеханическая теория обратного тормозного эффекта. Модель Бункина - Федорова. Однофотонное и многофотонное поглощение электромагнитного излучения в плазме. Кинетическая теория слабоионизованной плазмы в электромагнитном поле. Решение кинетического уравнения в двучленном приближении. Распределения Максвелла, Маргенау и Дрювестейна. Кинетическая теория пробоя газов высокочастотным электромагнитным полем. Квантовое кинетическое уравнение и предельный переход к классической теории. Кинетическое уравнение Больцмана с учетом пространственной неоднородности электромагнитного поля. Выход за рамки двучленного приближения. Применение метода Монте-Карло.
профессор Попов А.М.
8 семестр, 32 часа
Введение. Общие принципы описания системы "вещество + электромагнитное поле". Нестационарная теория возмущений. Однофотонные и двухфотонные переходы. Вероятность перехода в единицу времени. Линейная и нелинейная атомные восприимчивости. Высшие порядки теории возмущений. Многофотонные процессы. Понятие о диаграммах Фейнмана. Электромагнитные переходы в молекулах Приближение двухуровневой системы Описание среды в терминах матрицы плотности. Основы полуклассической теории лазеров. Приближение скоростных уравнений. Трех- и четырех - уровневые схемы накачки. Модуляция добротности и генерация гигантских импульсов. Синхронизация мод и ультракороткие импульсы. Физика фемто- и аттосекундных импульсов. Обзор различных типов лазеров. Уравнения Максвелла в нелинейной среде. Генерация оптических гармоник в среде с квадратичной нелинейностью. Спонтанное и вынужденное комбинационное рассеяние. Когерентное антистоксово рассеяние света. Самофокусировка электромагнитного излучения в нелинейной среде. Рассеяние Мандельштама - Бриллюена. Обращение волнового фронта. Квантовое электромагнитное поле. Классическое электромагнитное поле в квантовой теории. Взаимодействие атомной системы с квантовым электромагнитным полем.
профессор А.Т.Рахимов
10 семестр, 32 часа.
Низкотемпературная плазма - слабоионизованный газ, поддерживаемый тлеющим газовым разрядом в электрическом поле. Электронная температура, ее зависимость от плотности газа, концентрации электронов, напряженности электрического поля.
Объемная плазма, диффузная плазма. Инициирование газового разряда в зависимости от объемных и поверхностных условий. Физические причины пространственной неоднородности тлеющих газовых разрядов. Тепловая контракция. Возбуждение колебательных молекулярных состояний. Физические причины неравновесности заселения колебательных состояний. Распределение Тринора. Формула Ландау-Теллера для скорости колебательно - поступательной релаксации. Времена характерных процессов установления температуры электронов, концентрации электронов, колебательных молекулярных состояний, температуры газа. Развитие шнуровых и доменных неустойчивостей, связанных с возмущением каждого из указанных физических параметров. Рассмотрение развития неустойчивостей в линейном приближении. Взрывной механизм развития неустойчивостей. Нелинейные тепловые и ионизационные волны. Способы повышения устойчивости плазмы: несамостоятельный разряд, газовая прокачка, разряд в переменном токе. Применения неравновесной слабоионизованной плазмы. Анализ актуальных проблем.
гл. н. сотр., д. ф.-м. наук, профессор О. В. Снигирев
8 семестр, 32 часа.
Макроскопические квантовые эффекты в сверхпроводниках. Эффект Джозефсона. Основные свойства джозефсоновского сверхтока. Диссипативные компоненты тока: Вторичные квантовые макроскопические эффекты. Джозефсоновские переходы: типы и модели. Туннельные переходы. Джозефсоновские переходы на основе высокотемпературных сверхпроводников. Модели джозефсоновских переходов. Стационарный эффект Джозефсона. Нестационарный эффект Джозефсона. Вольтамперная характеристика. Малые флуктуации, ширина линии генерации. Интенсивные флуктуации. Влияниеих на форму вольтамперной характеристики. Спектр напряжения. Процессы переключения. Переразряд емкости. Джозефсоновские осцилляции и время задержки. Плазменные колебания. Динамический пробой. Влияние флуктуаций. Эффект квантования магнитного потока. Джозефсоновский переход в сверхпрводящем кольце. Джозефсоновскийпереход в резистивном кольце. Два джозефсоновских перехода в сверхпроводящем кольце. Распределенные переходы. Двумерные переходы. Слабое высокочастотное воздействие на джозефсоновский переход. Линейные эффекты. Джозефсоновская ступенька тока. Квадратичные эффекты. Сильное высокочастотное воздействие. Гармоническое воздействие. Сложные и хаотические процессы. Суммарное воздействие сильного и слабого сигнала. Взаимодействие джозефсоновских переходов с СВЧ- системами. Слабое взаимодействие. Ширина линии генерации. Переход в резонаторе. Переход в длинной линии. СВЧ- воздействие в присутствие внешней системы. Взаимная синхронизация джозефсоновских переходов. Синхронизация в однородных системах. Синхронизация в структурах с большой размерностью.
ст.н.с. Тихонова О.В.
9 семестр, 36 часов
Атомы (молекулы). Классические и квантовомеханические модели. Квантовая система в поле электромагнитной волны. Нестационарная теория возмущений. Приближение двухуровневой системы. Квантовая теория дисперсии. Сопоставление с классикой. Гармонический осциллятор в поле электромагнитной волны. Когерентные состояния. Второй порядок теории возмущений. Двухфотонные процессы. Комбинационное и релеевское рассеяние света. Динамический эффект Штарка. Высшие порядки теории возмущений. Многофотонные процессы. Понятие о диаграммах Фейнмана. Молекулы и переходы в них под действием слабого электромагнитного поля. Свободный электрон в поле электромагнитной волны. Классическое и квантовое описание. Переходы в непрерывном спектре. Однофотонный вынужденный тормозной эффект. Многофотонный вынужденный тормозной эффект. Теория Бункина - Федорова. Переходы в непрерывный спектр. Фотоионизация. Многофотонный предел. Теория фотоионизации Келдыша. Туннельный и многоквантовый пределы. Атом в сверхсильном световом поле. Интерференционная стабилизация атомов. Квантовое электромагнитное поле. Спонтанные переходы. Естественная ширина линии.
Доцент Васенко С.А.
9 семестр, 36 часов.
Элементы нелинейной механики кристаллов. Колебания одномерного кристалла. Стабилизация солитонного решения электроном. Энергия дислокации.
Квазиодномерные проводники. Газ электронов в пространственно-периодическом потенциале. Динамика одномерной решетки при учете электрон-фотонного взаимодействия. Энергетическая щель в электронном энергетическом спектре. Классификация различных механизмов переноса заряда в твердых телах. Температурная зависимость проводимости.
Некоторые вопросы физики слабой сверхпроводимости: одномерные распределенные джозефсоновские переходы. Уравнение движения для джозефсоновской фазы. Энергетические соотношения для перехода. Джозефсоновский солитон. Построение различных солитонных решений. Явление пиннинга. Роль внешнего магнитного поля.
Доцент Васенко С.А.
6 семестр, 32 часа.
М.н.с. Зайцев П.В.
8 семестр, 32 часа.
Профессор Земцов Ю.К.
10 семестр, 32 часа.