Магистратура
2025/2026





Квантовая наноэлектроника и материалы (семинар наставника)
Статус:
Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
1-й курс, 1-4 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
36
Программа дисциплины
Аннотация
Курс направлен на получение студентами базовых знаний по физике сверхпроводимости применительно к современной и быстро развивающейся области сверхпроводящих наноматериалов и их применений. Для успешного прохождения курса студент должен быть знаком с основными положениями классической и квантовой физики, а также - с методами современного физического исследования. Знания, полученные при изучении курса, могут быть использованы при изучении таких дисциплин, как электротехника, электроника, метрология и т.д. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде обсуждений на занятиях и коллоквиума.
Цель освоения дисциплины
- Формирование представлений об основах физики сверхпроводимости;
- Получение базовых знаний по основным прикладным вопросам сверхпроводимости;
- Формирование профессиональных компетенций, связанных с использованием полученных знаний в дальнейшей производственной деятельности.
Планируемые результаты обучения
- Знает основные семейства и характерные параметры материалов высокотемпературной сверхпроводимости.
- Знает базовые модели ВТСП систем и основные механизмы традиционной и нетрадиционной сверхпроводимости.
- Может решать прикладные задачи по созданию новых материалов.
- Знает основные модельные представления, касающиеся магнитных материалов с сильными корреляциями.
- Знает основные эффекты, обусловленные сильными межэлектронными корреляциями.
- Решает типовые прикладные задачи.
- Владеет методами квантования электрических цепей.
- Знает основные положения квантовой теории информации.
- Знает основные подходы к квантовым вычислениям.
- Знаком с открытыми вопросами квантовой теории и актуальными подходами к их решению.
Содержание учебной дисциплины
- Раздел 1. Механизмы и материалы высокотемпературной сверхпроводимости.
- Раздел 2. Системы с сильно коррелированными электронами и новые магнитные материалы.
- Раздел 3. Квантовые вычисления, квантовая информация и открытые вопросы квантовой теории.
Элементы контроля
- Активность А23В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность 21В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А22В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Презентация П21Каждый студент на предварительно оговоренном занятии должен будет сделать 15 мин. презентацию по материалам своей предыдущей бакалаврской (1-ый курс) и текущей магистерской (2-ой курс) работы. Оценка за презентацию выставляется по десятибалльной шкале. Элементы контроля: активность (А21) и презентация (П21). О21= 0,5*А21+0,5*П21
- Домашняя работа Д22Элементы контроля: активность (А22) + домашняя работа (Д22) О22= 0,5*А22+0,5*Д22
- Домашняя работа Д23О23= 0,5*А23+0,5*Д23 Промежуточная оценка за 2-ой курс рассчитывается по формуле: О2=0,2*О21+0,4 * О22 +0,4 * О23
- Презентация П11Каждый студент на предварительно оговоренном занятии должен будет сделать 15 мин. презентацию по материалам своей предыдущей бакалаврской (1-ый курс) и текущей магистерской (2-ой курс) работы. Оценка за презентацию выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А12В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность 13В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале.
- Активность А14В процессе занятий по материалам семинара преподаватель может оценить активность студентов по материалам устного или письменного опроса. Оценка за выполнение тестов выставляется как среднее арифметическое оценок за каждый опрос. Оценка за каждый опрос выставляется по десятибалльной шкале. Промежуточная оценка за 1-ый курс рассчитывается по формуле: О1= 0,2*П11 + 0,2 *А12 + 0,3 *А13 + 0,3 *А14
Промежуточная аттестация
- 2025/2026 4th module0.3 * Активность А14 + 0.2 * Презентация П11 + 0.3 * Активность 13 + 0.2 * Активность А12
- 2026/2027 3rd module0.2 * Активность А22 + 0.2 * Активность А23 + 0.1 * Презентация П21 + 0.2 * Домашняя работа Д23 + 0.2 * Домашняя работа Д22 + 0.1 * Активность 21
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Брандт, Н. Б. Квазичастицы в физике конденсированного состояния : учебное пособие / Н. Б. Брандт, В. А. Кульбачинский. — 3-е изд. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 632 с. — ISBN 978-5-9221-1209-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/59598 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
- Введение в физику твердого тела, Киттель, Ч., 1978
- Квантовые вычисления и квантовая информация, Нильсен, М., 2006
- Основы теории металлов, Абрикосов, А. А., 1987
- Теория квантовых жидкостей : нормальные ферми - жидкости, Пайнс, Д., 1967
- Теория сверхпроводимости, Шриффер, Дж., 1970
Рекомендуемая дополнительная литература
- M.Yu. Kagan, Modern Trends in Superconductivity and Superfluidity, Lecture Notes in Physics, v. 874, Springer, Dordrecht, 2013
- Физика конденсированного состояния : курс лекций, Глазов, М. М., 2024