Master dalam fizik kuantum untuk kejuruteraan bahan termaju

National University of Science and Technology MISiS

Penerangan Program

Baca keterangan rasmi

Master dalam fizik kuantum untuk kejuruteraan bahan termaju

National University of Science and Technology MISiS

Program Sarjana Kuantum Fizik bagi Kejuruteraan Bahan Lanjutan menumpukan kepada kajian fenomena fizikal baru yang ditemui dalam bahan nanostructured dan peranti kuantum yang dibuat 20-30 tahun yang lalu dalam mencari komponen untuk elektronik kuantum. Pada masa yang sama program ini menangani prinsip-prinsip asas fizikal sistem elektronik dan peranti elektronik kuantum, serta beberapa teknik pembuatan penting dan pengukuran ciri-ciri fizikal dan kimia dan bahan-bahan struktur kuantum dapur. Program ini dirancang untuk pelajar yang terlatih dalam jumlah kursus universiti dalam fizik am dan pengenalan kepada fizik teori untuk Sarjana Muda, yang merangkumi kursus: mekanik teori dan teori keanjalan, elektrodinamik, mekanik kuantum dan fizik statistik. Program ini tidak melibatkan latihan khas pelajar awal dalam fizik bahan pekat ,, kerana ia termasuk kursus asas dalam:

1) fizik kuantum moden pepejal,
2) teori elektronik logam,
3) teknologi dan bahan elektronik kuantum,
4) kaedah spektroskopik pencirian bahan.


Pengantar untuk program ini adalah Bahasa Inggeris.


Satu ciri yang tersendiri program ini Sarjana adalah untuk memberi tumpuan kepada kajian fenomena fizikal baru dalam bahan-bahan kuantum bersaiz dan peranti, di mana semuanya diabaikan dalam kursus tradisional fizik keadaan pepejal. Objek kajian muncul dalam 20-30 tahun lepas berikutan perkembangan alat dan kaedah pengukuran dan penukaran sifat-sifat bahan yang terdapat di nanometer jarak. Walaupun fenomena fizikal dan proses diperhatikan dalam bahan-bahan baru dan nano diterangkan dalam rangka konsep asas mantap kuantum dan fizik klasik, mereka tidak boleh menjadi objek kajian kursus latihan tradisional mengenai perkara fizik pekat yang ditubuhkan di pertengahan abad kedua puluh, semata-mata kerana sebahagian besar daripada kemudahan dan alat pengukuran yang mencukupi untuk penyelidikan mereka belum lagi maju. Bulatan fenomena fizikal baru yang dipelajari dalam kursus khas program ini sarjana termasuk kesan saiz pengkuantuman dalam struktur rendah dimensi, khususnya: kesan kuantum Hall, turun naik caj kuantum, Coulomb sekatan dan Landauer kealiran kuantum kenalan saiz atom , statistik Wigner-Dyson tahap tenaga elektronik dalam nanoclusters, ayunan Rabi dalam sistem dua peringkat, spektra titik kuantum, telaga dan wayar dalam medan magnet, fonon dalam struktur fraktal, mod Einstein dalam bahan semikonduktor termoelektrik dengan kompleks sel kristal, dan lain-lain Program induk ini membolehkan para pelajar untuk mengorientasikan diri mereka dalam penyelidikan saintifik dan penerapan moden dan pembangunan bahan-bahan dan peranti bersaiz kuantum melalui pengambilalihan kemahiran dalam pengiraan teori dalam bidang fizik kuantum nanosystems serta ukuran eksperimen menggunakan peralatan moden dalam bidang elektron dan pengimbasan mikroskopi siasatan dan spektroskopi.

Kursus Asas 1) Fizik kuantum moden pepejal (1 semester) memperkenalkan: aspek fizik keadaan pepejal moden, termasuk fenomena objek objek atom, termasuk yang dipertimbangkan dalam topik berikut: kesan kuantum Hallen, graphene dan nanotube karbon , Konduktansi kuantiti Landauer dari segi saiz kenalan atom, magnet kuantum (rantai spin), magnetisme sistem frustrasi, semikonduktor magnetik, termasuk silikon yang doped dengan mangan, magnetikarasan kolosal, peralihan fasa kuantum, penggambaran tenaga rendah dalam media yang tidak berurutan dan struktur fraktal, berbutir konduktor, logam dengan fermions yang berat, semikonduktor Kondo, quasicrystals dan aloi struktur yang rumit; 2) teori elektron logam (1 semester) memperkenalkan: kaedah asas dan hasil teori elektron logam, yang menjadi fokus penyelidikan semasa sifat kuantum pepejal dan menggunakan konsep quasi-partikel Landau dan Fermi - teori cair untuk menggambarkan sifat logam biasa; penerangan fenomena dalam superkonduktor, berdasarkan konsep pemecahan simetri spontan dan kondensasi Bose-pasangan Cooper dalam rangka teori Bardeen, Cooper dan Schrieffer, dengan menggunakan persamaan Ginzburg dan Landau; asas teknik fungsi Hijau dan aplikasinya untuk ramalan dan tafsiran eksperimen yang melibatkan penyebaran foton, neutron, muons dan mengukur ciri-ciri voltan semasa mikrokontak terowong; 3) Teknologi dan Bahan-bahan Elektronik Kuantum (semester 2) memperkenalkan: sifat fizikal bahan semikonduktor asas dan kaedah nanoteknologi berkaitan dengan penciptaan unsur asas nanoelektronik, optoelektronik, peranti kuantum, khususnya, termasuk kajian perubahan dalam sifat elektrik dan optik bahan pukal apabila ia dihasilkan dalam bentuk struktur dimensi rendah (sumur kuantum, wayar dan titik) akibat kesan kesan kuantum; dengan penekanan pada C, Si, penyelesaian pepejal GeXSi1 -X, sebatian dan penyelesaian pepejal A2В6 dan A3B5; juga dianggap adalah teknologi asas pembuatan struktur berukuran kuantum: epitaxy fasa cecair, epitaxy rasuk molekul, epitaxy fasa wap bagi sebatian organometallik, nanolitografi, penjanaan diri kuantum dan titik kuantum; menggariskan penggunaan struktur dimensi rendah dalam peranti mikro dan nanoelektronik; juga dianggap memancarkan dioda dan laser untuk kawasan spektrum inframerah, kelihatan dan ultraviolet, photodetectors dan transistor; 4) Kaedah spektroskopi untuk analisis bahan (1 semester) memperkenalkan asas-asas kaedah analisis spektroskopik moden seperti spektroskopi elektron Auger (AES), spektroskopi fotoelektron sinar X (XRF), spektrometri jisim ion sekunder Mikroskopi elektron penghantaran (TEM), mikroskopi pengimbasan ion (SIM), iaitu kaedah yang membolehkan kita untuk mengkaji elemen, komposisi kimia, struktur atom, kesempurnaan struktur permukaan pepejal, lapisan permukaan, sempadan interfas dan struktur nanost.

Kursus Khas membiasakan pelajar dengan bidang moden asas penyelidikan fizik teori dalam nanosystems, termasuk sistem rendah dimensi. 1) sifat elektronik kuantum nanosystems (semester ke-3) memperkenalkan: teori fenomena kuantum elektronik dalam nanosystems: matriks Hamiltonian rawak Wigner-Dyson dan termodinamik nanoclusters, transisi Peierls dalam konduktor kuasi satu dimensi, peralihan Ising dan Berezinskii Kosterlitz- Thouless dalam sistem kekisi dua dimensi, teori turun naik spin dalam rantaian Ising satu dimensi, teori kuantiti Landauer kuantum hubungan titik kuantum; 2) Fizik membran kristal cecair (semester ke-3) memperkenalkan: fizik kristal cair dan aplikasinya kepada teori membran lipid, khususnya, ke dalam fundamental keanjalan kristal cair yang disesuaikan untuk menggambarkan membran bilayer, termodinamik dan kinetik fasa peralihan dalam sistem multicomponent, gambarajah fasa Gibbs dan pelbagai model kisi dua dimensi; teori asas pembasahan, disesuaikan dengan biomembran, mekanisme interaksi protein-lipid dan keadaan pembentukan filem pembasahan makroskopik, pergantungan kadar proses selular pada tenaga membentuk struktur membran menggunakan exo-and endocytosis sebagai contoh; 3) Fizik Sistem Dimensi Rendah (2 nd semester) memperkenalkan: sistem dimensi rendah - telaga kuantum kuasi dua dimensi, wayar kuantum satu dimensi dan titik kuantum kuantiti sifar, khususnya dengan mekanik kuantum fenomena dalam sistem sedemikian dan pengaruh medan elektrik dan medan luaran, kaedah pemodelan komputer dan perhitungan dari prinsip pertama parameter sistem rendah: frekuensi resonansi, spektrum tenaga dan fungsi gelombang sistem elektronik dan excitonic dengan pembawa yang mengaku kuantum telaga dan titik kuantum ditambah; evolusi spektrum dan penstrukturan semula keadaan spin molekul yang terdiri daripada titik-titik kuantum yang digabungkan secara mendatar dan vertikal; Kaedah eksperimen dalam fizik sistem rendah dimensi (2 nd semester) memperkenalkan: kaedah kajian eksperimen pengangkutan dan sifat magnet pepejal, termasuk: kesan galvanomagnet (magnetoresistance, kesan Hall, de Haas-van Alphen effect, Kesan Shubnikov - de Haas), elektrodinamika logam, resonans magnet nuklear, resonans gamma nuklear; peralatan dan teknik percubaan pengukuran isyarat lemah dengan kehadiran bunyi, pengukuran rintangan, termometer, penggunaan medan magnet yang tinggi; kaedah pemilihan teknologi pengukuran yang sesuai untuk penyelidikan, reka bentuk eksperimen, skim reka bentuk persediaan eksperimen, pemprosesan dan tafsiran hasil percubaan, kursus juga mengajarkan kaedah analisis permukaan pepejal, termasuk: klasifikasi kaedah analisis permukaan bahan, probe rasuk ion (penyebaran Rutherford, penyebaran, spektroskopi jisim ion sekunder), probe rasuk elektron (spekroskopi kehilangan ciri, pelepasan elektron sekunder, spektroskopi sekuat), penyelidikan radiasi elektromagnet, mikroskopi terowong; 5) Fasa rajah sistem multikomponen (semester ke-3) memperkenalkan: analisis rajah fasa sistem multikomponen, termasuk diterapkan pada bahan dan proses sebenar berdasarkan kaedah pengiraan paket perisian "Thermo-Calc", serta teknik asal yang difokuskan pada penggunaan program EXCEL yang meluas; kaedah penyelesaian tugas-tugas berikut: analisis komposisi fasa bahan-bahan multikomponen pada suhu yang berbeza; anggaran graf dan pengiraan cecair, solidus, dan suhu kritikal lain bagi transformasi fasa; pembinaan potongan triple, quadruple dan lima jari menggunakan kaedah grafik dan komputasi; pengiraan frasa massa dan isipadu fasa dalam sistem multicomponent, analisis kritikal maklumat mengenai rajah fasa dan mencari kesilapan dalam ramalan kesamaan fasa dalam sistem multicomponent yang tidak diterokai. 6) Ciri-ciri elektronik semikonduktor terkurung semikonduktor terkurung kuantum (2-semester) memperkenalkan kepada: fizik kuantiti dimensi rendah dimensi heterostruktur, iaitu struktur di mana gerakan pengangkut dibatasi dalam satu atau lebih arah pada jarak susunan de Broglie panjang gelombang; pengangkutan elektron dan peralihan optik dalam sistem elektronik dimensi rendah, dan perbezaan antara sifat elektronik struktur rendah dimensi dan semikonduktor pukal; aplikasi titik kuantum dan telaga dalam teknik photovoltaics dan laser. 7) Pengenalan kepada jalan kaedah penting dalam fizik perkara pekat (2-nd semester) motivasi dan kandungan: Idea kursus ini adalah untuk mendapatkan pelajar yang mempunyai pengetahuan tentang pendekatan penting jalan kepada masalah kontemporari perkara pekat fizik. Tujuannya adalah untuk memberi pelajar arahan firma pendekatan ini melalui contoh-contoh dan masalah yang dipilih dengan teliti. Kursus ini mengandungi penyimpangan matematik ke dalam kalkulus kompleks, asas-asas pengkuantuman kedua, bidang pengkuantuman, jalan penerangan yang penting dalam mekanik kuantum statistik, teori terhingga suhu usikan, teori tindak balas linear, asas-asas analisis kumpulan renormalization dan teori medan berkesan. Projek akhir terdiri daripada Penerangan teori transistor elektron tunggal melalui tindakan Ambegaokar-Eckern-Schoen berkesan. Kursus-kursus dalam kaedah penyelidikan eksperimen membantu pelajar mendapatkan idea tentang bahan-bahan untuk asas elektronik prospektif, dan juga mengenai kemungkinan kaedah pengukuran: 1) spektroskopi, 2) mikroskopi terowong, 3) mikroskopi pengimbasan ion, 4) ketepatan , sensitiviti, lokasi dan penggunaan kaedah pengukuran yang berlainan bagi kajian nanomaterial. Fokus kursus kuliah adalah bahan-bahan baru dan peranti kuantum moden. Senarai bahan-bahan baru yang dikaji dalam program ini termasuk: 1) graphene dan nanotube karbon 2) magnet kuantum - rantai spin atom 3) semikonduktor magnetik - silikon disuntik dengan mangan; 4) bahan semikonduktor berdasarkan penyelesaian pepejal germanium dalam silikon 5) media yang tidak berurutan dan struktur fraktal - aerogel, konduktor butiran, 6) logam fermionik berat, semikonduktor Kondo, 7) quasicrystals dan bahan termionik kompleks berasaskan bismuth telluride. Perisian dan peralatan elektronik yang dikaji termasuk: 1) hubungan terowong saiz atom, 2) suis magnet atas dasar manganites dengan magnetoresistance yang besar 3) persimpangan Josephson 4) memancarkan dioda dan laser untuk inframerah, kelihatan dan ultraviolet, photodetectors, transistor. 1) epitaxy fasa cecair, 2) epitaxy rasuk molekul, 3) epitaxy fasa wap dari sebatian organometallik, 4) nanolithography, 5) penyusunan diri kuantum dan titik kuantum.

Kemasukan

Kemasukan ke Program Sarjana Antarabangsa di MISiS terbuka kepada kedua-dua pelajar Rusia dan antarabangsa. Memandangkan semua kelas akan dijalankan dalam bahasa Inggeris, kami menyarankan orang Anakanak Bahasa Inggeris mencapai skor TOEFL sekurang-kurangnya 525 (berasaskan kertas) atau 200 (computer-based) sebelum kemasukan. Untuk memohon program Sarjana dua tahun di MISiS, pemohon mestilah mempunyai ijazah Sarjana Muda dalam bidang yang berkaitan. Setelah tamat program pengajian di MISiS, pemohon akan menerima diploma Negeri Rusia dan Diploma Tambahan Eropah.

tarikh akhir kemasukan

Tarikh akhir untuk mengemukakan permohonan untuk Kejatuhan 2018 adalah 10 Ogos 2018 , bagaimanapun, kami mengetepikan pelajar antarabangsa untuk mengemukakan permohonan pada 20 Julai 2018.

This school offers programs in:
  • English


Tarikh Akhir Kemaskini December 3, 2017
Tempoh & Harga
This course is Lokasi Kampus
Start Date
Tarikh mula
Okt. 2019
Duration
Tempoh
Sepenuh masa
Price
Harga
8,200 USD
Locations
Rusia - Moscow, Moskva
Tarikh mula : Okt. 2019
Tarikh tutup permohonan Permintaan Maklumat
Tarikh akhir Permintaan Maklumat
Dates
Okt. 2019
Rusia - Moscow, Moskva
Tarikh tutup permohonan Permintaan Maklumat
Tarikh akhir Permintaan Maklumat