Przedmioty obieralne

Kurs będzie złożony z trzech części: pierwsza część obejmuje podstawowe wiadomości z zakresu elektroniki klasycznej, druga część jest poświęcona podstawą nanoelektroniki molekularnej. Studenci poznają podstawy teorii pasmowej ciała stałego oraz fizykochemii półprzewodników. Na zajęciach zostaną zaprezentowane metody syntezy prekursorów molekularnych używanych w nanoelektronice molekularnej oraz ich właściwości fizykochemiczne w tym struktura elektronowa. W ostatniej części kursu omówione zostaną techniki wytwarzania oraz badania właściwości prototypów urządzeń nanoelektronicznych.

Zajęcia będą połączeniem ćwiczeń audytoryjnych oraz laboratoryjnych zajęć praktycznych w pracowni komputerowej z wykorzystaniem klastra obliczeniowego. Nacisk kładziony będzie na analizę podstawowych efektów obserwowanych eksperymentalnie w nanostrukturach oraz ich modelowanie numeryczne. Wybrane przykłady będą stanowiły projekty obliczeniowe realizowane przez studentów z wykorzystaniem biblioteki KWANT.Omawiane zagadnienia obejmują: kwantowy efekt rozmiarowy (dwuwymiarowy gaz elektronowy, kropki kwantowe, druty kwantowe); opis transportu elektronowego przez nanostruktury (transport balistyczny, formuła Landauera, model Tsu-Esakiego, kwantowy kontakt punktowy); transport elektronowy w obecności pola magnetycznego (poziomy Landaua, kwantowy efekt Halla, pierścienie kwantowe, efekt Aharonova Bohma). Przykładowy projekt realizowany w ramach zajęć zaprezentowany jest tutaj.

Kurs jest wprowadzeniem dla przyszłych inżynierów i naukowców do świata unikalnych metod charakteryzacji materiałów oferowanych przez laboratoria synchrotronowe oraz lasery na swobodnych elektronach. Podczas pierwszych wykładów studenci poznają podstawowe właściwości promieniowania synchrotronowego i najważniejsze zjawiska fizyczne obserwowane przy jego oddziaływaniu z materią. Pozostałe wykłady są poświęcone przeglądowi technik badawczych wykorzystujących światło synchrotronowe. Zajęcia laboratoryjne koncentrują się na praktycznych aspektach eksperymentów synchrotronowych – przygotowaniu aplikacji o czas pomiarowy, przygotowaniu próbek, analizie danych itp. W czasie zajęć warsztatowych studenci wykonują eksperyment z wykorzystaniem linii pomiarowej XAS synchrotronu Solaris.

Kurs jest wprowadzeniem dla przyszłych inżynierów i naukowców do świata unikalnych właściwości fizyko-chemicznych materiałów o zredukowanej wymiarowości. W ramach wykładu studenci zapoznają się z podstawowymi pojęciami z zakresu nanotechnologii oraz właściwościowości funkcjonalnych materiałów. Bazując na przeglądzie literatury naukowej ostatnich lat zapoznają się z najnowszymi osiągnięciami w zakresie wytwarzania i wykorzystania nanomateriałów funkcjonalnych (nanocząstek, nanodrutów, nanowarstw, heterostruktur), metodami obróbki i formowania materiałów w nanoskali (nanolitografia, depozycja) oraz technikami badania właściwości nanomateriałów (metody mikroskopowe, metody dyfrakcyjne, metody spektroskopowe, metody badania właściwości funkcjonalnych). W ramach zajęć warsztatowych studenci będą asystować w małych grupach pracownikom badawczym ACMiN AGH w modelowaniu, wytwarzaniu i charakteryzowaniu wybranych nanomateriałów funkcjonalnych (warstw, nanokompozytów, nanocząstek i/lub nanostruktur).