SK2700 Mesoskopisk fysik 8,0 hp

Mesoscopic Physics

Kursen ger en inledning till denna relativt nya gren inom kondenserade materiens fysik, som studerar egenskaper hos system vars storlek ligger vid övergången mellan mikro och makroskopiska längdskalor – den så kallad nanovärlden. Mesoskopiska system uppvisar ofta makroskopiska kvant fenomen, där de variabler som beter sig kvantmekaniskt är variabler som man typisk betraktar som klassiska, makroskopiska variabler. Bland de nya effekter som uppträder är: kvantisering av olika konduktanser, dissipationsfria strömmar i det normala (icke supraledande) tillståndet, coulombblockad av tunnelström, en elektron transistorer, kvantelektrodynamik och dualitet mellan laddnings- och flödeskvantisering i mesoskopiska supraledare. Sådana effekter skapar nya förutsättningar för elektronik på nanometer skalan.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Fysik
    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT19 SAP för Study Abroad Programme (SAP)

  • Perioder

    HT19 P2 (8,0 hp)

  • Anmälningskod

    10061

  • Kursen startar

    2019-10-28

  • Kursen slutar

    2020-01-14

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    AlbaNova

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Kursansvarig

    David B Haviland <haviland@kth.se>

  • Målgrupp

    Only SAP-students. Students from UCAS only.

    Physics Background

  • Anmälan

    Fullfölj anmälan för kursen på antagning.se via denna anmälningslänk.
    Observera att anmälan måste slutföras på antagning.se genom egen inloggning.

HT18 för Study Abroad Programme (SAP)

  • Perioder

    HT18 P2 (8,0 hp)

  • Anmälningskod

    10012

  • Kursen startar

    2018-10-29

  • Kursen slutar

    2019-01-14

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    AlbaNova

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Schema

    Schema (nytt fönster)

  • Kursansvarig

    David B Haviland <haviland@kth.se>

  • Målgrupp

    Only SAP-students. Students from UCAS only.

    Physics Background

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Målsättningen med den här kursen är att ge en teoretisk beskrivning av och fysikalisk förståelse för elektrontransport i system som är koherenta i kvantmekanisk mening. Beskrivning av faktiska experiment och en överblick av forskningsfältet betonas i kursen. Med en bättre förståelse efter kursen så kan du:

  • jämföra nya koncept inom nanoelektronik med dagens teknik, och förstå deras fundamentala begränsningar
  • använda enkla modeller för att beräkna den energi-, temperatur- och längdskala som är relevant för kvantfenomen i mesoskopiska system
  • identifiera grundläggande koncept för elektroniska komponenter i olika fysiska system.

Kursens huvudsakliga innehåll

Klassisk transport och diffusion, ballistisk transport och konduktanskvantisering, landauerformalismen och koherens i kvanttransport, svag och stark lokalisering, coulombblockad, mesoskopiska supraledare, decoherence av en kvant system kopplad till omgivningen, nanoelektronik, nanomekanik, experimentell metodik och demonstrationer.

Behörighet

Rekommenderade förkunskaper: Grundläggande elektromagnetism och kvantmekanik är ett nödvändigt. Fasta tillståndets fysik (Kittel nivå) är en fördel.

Litteratur

Supriyo Datta, Electron Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press.

Vetenskapliga artiklar.

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgifter, 6,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • LAB1 - Laborationer, 2,0, betygsskala: P, F

Krav för slutbetyg

Kursen examineras genom skriftliga inlämningsuppgifter (INL1; 6 hp, betygsskala A/B/C/D/E/Fx/F), samt godkända laborationer (LAB1; 2 hp, betygsskala P/F).

Ges av

SCI/Tillämpad fysik grundutbildning

Kontaktperson

David B Haviland (haviland@kth.se)

Examinator

David B Haviland <haviland@kth.se>

Påbyggnad

Spinnelektronik, SK2710.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2008.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.