Цели и задачи учебных занятий: Передать обучающимся основные современные знания по оптической спектроскопии твердых тел, в том числе полупроводниковых кристаллов, научить пользоваться приобретенными знаниями в освоении других областей физики твердого тела и оптоэлектроники, при подготовке бакалаврской дипломной работы и в последующей профессиональной деятельности. Владение основными сведениями в области оптической спектроскопии кристаллов, в особенности полупроводниковых, зонной структуры и электронных состояний кристаллов; навыки работе с периодической научной литературой, умение самостоятельно приобретать знания в смежных областях, осваивать новые дисциплины; умение использовать полученные знания в научно-исследовательской работе и в исследованиях прикладного характера.

Цели и задачи учебных занятий: Передать обучающимся основные современные знания по оптической спектроскопии твердых тел, в том числе полупроводниковых кристаллов, научить пользоваться приобретенными знаниями в освоении других областей физики твердого тела и оптоэлектроники, при подготовке бакалаврской дипломной работы и в последующей профессиональной деятельности. Владение основными сведениями в области оптической спектроскопии кристаллов, в особенности полупроводниковых, зонной структуры и электронных состояний кристаллов; навыки работе с периодической научной литературой, умение самостоятельно приобретать знания в смежных областях, осваивать новые дисциплины; умение использовать полученные знания в научно-исследовательской работе и в исследованиях прикладного характера.

Цель курса - передать обучающимся основные знания о современных методах физики твердого тела в области динамической теории кристаллических решеток и научить их пользоваться приобретенными знаниями в освоении спектроскопических методов физики твердого тела, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности

В данном курсе рассматриваются следующие вопросы:

Курс включает как прослушивание лекций, так и самостоятельную работу с использованием методических материалов, компьютерных программ и баз данных.

Результатом освоения данной программы будет знакомство с основными сведениями из динамической теории кристаллических решеток и развитие умения применять их в анализе фононных состояний, в акустике и колебательной спектроскопии кристаллов, в интерпретации рамановских и инфракрасных спектров.

Целью учебной дисциплины «Физика кристаллов» является передача обучающимся знаний об основах физики процессов, которые определяют весь спектр основных свойств кристаллов, включающих фононные, электрические, магнитные и оптические свойства.

Задачами курса являются:

Занятия проводятся в виде лекций и практических занятий. Дисциплина читается курсом лекций на русском языке с изучением основных английских терминов, широко использующихся при современных исследованиях электрических и магнитных свойств кристаллов.

Цель курса - передать обучающимся основные знания о современных методах физики твердого тела в области динамической теории кристаллических решеток и научить их пользоваться приобретенными знаниями в освоении спектроскопических методов физики твердого тела, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности

В данном курсе рассматриваются следующие вопросы:

1. Теория нормальных колебаний многоатомных систем в классической и квантовой механике.
2. Пространственная дисперсия фононов. Волновой вектор. Зона Бриллюена.
3. Акустические фононы и упругие свойства кристаллов
4. Оптические фононы. Спектры инфракрасного отражения и поглощения
5. Рамановские спектры. Правила отбора.
6. Фононы и термодинамические свойства кристаллов

Курс включает как прослушивание лекций, так и самостоятельную работу с использованием методических материалов, компьютерных программ и баз данных.

Результатом освоения данной программы будет знакомство с основными сведениями из динамической теории кристаллических решеток и развитие умения применять их в анализе фононных состояний, в акустике и колебательной спектроскопии кристаллов, в интерпретации рамановских и инфракрасных спектров.

Целью учебной дисциплины «Физика кристаллов» является передача обучающимся знаний об основах физики процессов, которые определяют весь спектр основных свойств кристаллов, включающих фононные, электрические, магнитные и оптические свойства.

Задачами курса являются:

1. представление основных сведений в области физики процессов и освоение их на практике в виде решения задач,
2. дать обзор новых идей в этой области,
3. научить пользоваться приобретенными знаниями в процессе дальнейшего обучения, в проведении экспериментов и теоретическом описании их результатов, при подготовке выпускной квалификационной работы и в последующей профессиональной деятельности.

Занятия проводятся в виде лекций и практических занятий. Дисциплина читается курсом лекций на русском языке с изучением основных английских терминов, широко использующихся при современных исследованиях электрических и магнитных свойств кристаллов.

Целью учебной дисциплины «Физика разупорядоченных сред» является передача обучающимся современных знаний по физике разупорядоченных твердых тел, в том числе сильно легированных полупроводников, аморфных полупроводников, полупроводниковых твердых растворов, стеклообразного состояния.

Задачами курса являются:

сообщить базовые знания в этой области,

дать обзор новых идей в этой области,

научить пользоваться приобретенными знаниями в процессе дальнейшего обучения, в проведении экспериментов и теоретическом описании их результатов, при подготовке выпускной квалификационной работы и в последующей профессиональной деятельности.

Дисциплина читается курсом лекций на русском языке с изучением основных английских терминов, широко использующихся в современной физике разупорядоченных сред.

Цель курса состоит в освоении основных знаний о современных методах анализа симметрии в физике молекулярных и кристаллических систем.

В данном курсе рассматриваются следующие вопросы:

Симметрия молекул. Операции точечных преобразований. Группы, подгруппы, классы. Точечные группы. Представления групп. Разложение приводимого представления на неприводимые. Применение теории групп в исследованиях колебательных и электронных состояний молекул. Симметрия кристаллов. Пространственные группы. Применение теории групп симметрии в исследованиях колебательных и электронных состояний кристаллов.

Курс включает как прослушивание лекций, так и самостоятельную работу с использованием методических материалов, компьютерных программ и баз данных.

Результатом освоения данной программы будет овладение основными сведениями из теории точечных и пространственных групп и обретение навыков их применений в анализе электронных состояний, в оптической и колебательной спектроскопии молекул и кристаллов, в изучении структурных фазовых переходов. В процессе обучения по данному курсу обучающийся научится пользоваться приобретенными знаниями в освоении спектроскопических методов физики твердого тела, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.

Сформировать у студентов общие представления о физических основах работы спектральных приборов, об их основных характеристиках и критериях оценки параметров качества, о тенденциях развития методологии молекулярной спектроскопии. Студенты должны понимать физические принципы разложения оптического сигнала по гармоническим компонентам и измерения частот и интенсивностей в молекулярных спектрах, уметь оценивать область применимости приборов различного типа, уметь формулировать требования к прибору и выбирать условия измерений адекватно задаче. Овладеть основами методологии молекулярной спектроскопии. Понимать физических основ функционирования элементов спектрального прибора. Понимать вклад оптической и электрической частей прибора в результат измерения.

Целью специального лабораторного практикума «Электронная и колебательная спектроскопия кристаллов» является передача студентам современных практических знаний и экспериментальных навыков в области электронных и колебательных свойств кристаллов и кристаллических наноструктур.

Задачами курса являются:

Дисциплина проводится в виде специального лабораторного практикума на русском языке с изучением основных английских терминов, широко использующихся при современных экспериментах по электронной и колебательной спектроскопии кристаллов.

Цель курса состоит в освоении основных знаний о современных методах анализа симметрии в физике молекулярных и кристаллических систем.

В данном курсе рассматриваются следующие вопросы:

Симметрия молекул. Операции точечных преобразований. Группы, подгруппы, классы. Точечные группы. Представления групп. Разложение приводимого представления на неприводимые. Применение теории групп в исследованиях колебательных и электронных состояний молекул. Симметрия кристаллов. Пространственные группы. Применение теории групп симметрии в исследованиях колебательных и электронных состояний кристаллов.

Курс включает как прослушивание лекций, так и самостоятельную работу с использованием методических материалов, компьютерных программ и баз данных.

Результатом освоения данной программы будет овладение основными сведениями из теории точечных и пространственных групп и обретение навыков их применений в анализе электронных состояний, в оптической и колебательной спектроскопии молекул и кристаллов, в изучении структурных фазовых переходов. В процессе обучения по данному курсу обучающийся научится пользоваться приобретенными знаниями в освоении спектроскопических методов физики твердого тела, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.

Цель курса состоит в том, чтобы ознакомить студентов с основными методиками и современными разработками при проведении измерений акустических параметров твердых тел – скорости распространения и коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, дать представления о принципах работы автоматизированных радиоспектрометров нового поколения, об их возможностях получения информации о различного рода взаимодействиях и структуре твердых тел.

В задачи учебных занятий входит проведение лабораторных работ по радиоспектроскопическим методам (ЯМР, ЯКР и ЭПР спектроскопии) и по акустике твердого тела. На занятиях рассматриваются такие вопросы как физика процессов, проявляющихся при изучении взаимодействий ядерных и электронных магнитных моментов с кристаллической решеткой и с переменным электромагнитным полем, фонон–фононные взаимодействия, процессы возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний продольной и сдвиговой поляризации в конденсированных средах. Особенности акустических измерений в твердых телах. Особенности акустического контакта в пористых матрицах. Приборы для ультразвуковой спектроскопии. Методы измерения акустических параметров. ЭПР спектроскопия. Особенности проведения измерений на спектрометрах – ядерного магнитного резонанса (ЯМР), ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), электронного парамагнитного резонанса ( ЭПР ).

В результате освоения дисциплины студенты должны уметь самостоятельно проводить и анализировать измерения акустических и радиоспектроскопических параметров веществ в конденсированном состоянии.

Цель курса − передать студентам основные современные знания по общей акустике, научить пользоваться ими при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке бакалаврской выпускной работы и в последующей профессиональной деятельности.

Данный курс «Общей акустики» включает в себя прослушивание лекций, в которых рассматриваются следующие вопросы. Упругие волны. Общие уравнения акустики. Плоские волны. Гармонические волны. Энергия звуковых волн. Отражение и прохождение плоских волн через границу раздела двух сред при нормальном падении. Наклонное падение плоских волн. Поглощение звука. Упругие волны в твердых телах. Обзор специальных задач физической акустики. Основы биоакустики.

В результате освоения дисциплины студенты получают знания теории упругих волн, а именно поведение упругих волн в различных акустических ситуациях и приобретают умения применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, а также самостоятельно приобретать знания в других областях.

Целью курса является знакомство обучающихся с теми явлениями в полупроводниках, которые связанны с возбуждениями в них электронов и дырок. В частности, рассматриваются вопросы о статистике электронов и дырок в полупроводниках, неравновесные состояния носителей заряда в полупроводниках, кинетические, контактные и поверхностные явления в полупроводниках, поглощение света и различные фотоэлектрические явления. Курс готовит студентов к самостоятельным научным исследованиям, направленным на изучение электрических, оптических и магнитных свойств полупроводников и других твердых тел.

Целью данного курса является знакомство студентов с основами спектроскопической экспериментальной техники. Курс рассказывает о существующих на сегодняшний день экспериментальных методиках определения оптических свойств полупроводниковых структур и основных приемах, применяемых в экспериментальной практике. Также целью данного курса является научить использовать студентов использованию возможностей современных средств автоматизации научного эксперимента. На практических занятиях рассматриваются вопросы о современных оптических приборах, компьютерных методах регистрации сигналов и управления механизмами при помощи компьютерных программ. Студент, прослушавший данный курс, должен уметь обеспечить оптимальные спектроскопические и фотометрические характеристики установок для спектроскопических исследований. Иметь практические навыки в использовании компьютерных технологий и соответствующего программного обеспечения для управления спектроскопическим оборудованием, процессом регистрации и обработки спектральной информации.

Целью специального лабораторного практикума «Электронная и колебательная спектроскопия кристаллов» является передача студентам современных практических знаний и экспериментальных навыков в области электронных и колебательных свойств кристаллов и кристаллических наноструктур.

Задачами курса являются:

Дисциплина проводится в виде специального лабораторного практикума на русском языке с изучением основных английских терминов, широко использующихся при современных экспериментах по электронной и колебательной спектроскопии кристаллов.

Цель курса − передать студентам основные современные знания по ультраакустике, научить пользоваться ими при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке бакалаврской выпускной работы и в последующей профессиональной деятельности.

Данный курс «Ультраакустики» включает в себя прослушивание лекций, в которых рассматриваются следующие вопросы: Плоские, сферические, цилиндрические волны в жидкой и изотропной твердой средах. Гармонические и широкополосные сигналы. Излучение поршневой диафрагмы. Дифракционные явления. Сферически-симметричные волны. Поверхностные волны на границе твердого тела: поляризация, скорость и глубина проникновения. Распространение волн в волноводах, стержнях и пластинах. Волноводные моды. Дисперсия. Поглощение волн в пристеночном слое. Волны конечной амплитуды. Ультразвуковые технологии.

В результате освоения дисциплины студенты получают знакомство с вопросами распространения плоских, сферических и цилиндрических волн, их поглощения, отражения, преломления и приобретают умения применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, а также самостоятельно приобретать знания в других областях.

Цель курса состоит в том, чтобы ознакомить студентов с основными методиками и современными разработками при проведении измерений акустических параметров твердых тел – скорости распространения и коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, дать представления о принципах работы автоматизированных радиоспектрометров нового поколения, об их возможностях получения информации о различного рода взаимодействиях и структуре твердых тел.

В задачи учебных занятий входит проведение лабораторных работ по радиоспектроскопическим методам (ЯМР, ЯКР и ЭПР спектроскопии) и по акустике твердого тела. На занятиях рассматриваются такие вопросы как физика процессов, проявляющихся при изучении взаимодействий ядерных и электронных магнитных моментов с кристаллической решеткой и с переменным электромагнитным полем, фонон–фононные взаимодействия, процессы возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний продольной и сдвиговой поляризации в конденсированных средах. Особенности акустических измерений в твердых телах. Особенности акустического контакта в пористых матрицах. Приборы для ультразвуковой спектроскопии. Методы измерения акустических параметров. ЭПР спектроскопия. Особенности проведения измерений на спектрометрах – ядерного магнитного резонанса (ЯМР), ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), электронного парамагнитного резонанса ( ЭПР ).

В результате освоения дисциплины студенты должны уметь самостоятельно проводить и анализировать измерения акустических и радиоспектроскопических параметров веществ в конденсированном состоянии.

Вид занятий: лекции, практические занятия.

Целью занятий является формирование у студентов современных представлений об основах ядерного магнитного резонанса в твердом теле для использования в последующей учебной и профессиональной деятельности.

Краткое содержание дисциплины: Ядерный магнитный и квадрупольный моменты. Зеемановское расщепление. Понятие ЯМР и ЯКР. Вероятность переходов. Форма линии. Ядерная намагниченность. Спиновая температура. Спин-спиновая и спин-решеточная релаксация. Уравнения Блоха. Принцип работы стационарного ЯМР спектрометра. Спин-спиновое взаимодействие. Химический сдвиг, сдвиг Найта, парамагнитный сдвиг. Понятие стационарного насыщения линии ЯМР. Теория Провоторова. Векторная модель. Поворот намагниченности во вращающейся системе координат. Связь формы линии ЯМР и сигнала свободной прецессии. Основы импульсной ядерной спектроскопии. Эхо Хана. Основные методы измерения времен спин-спиновой и спин-решеточной релаксации. Схема работы импульсного ЯМР спектрометра.

Результаты освоения дисциплины: знание основ ядерного магнитного резонанса в твердом теле, умение применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, умение самостоятельно приобретать знания в других областях.

Целью изучения курса является передать студентам современные знания по основам ультразвуковой и ЯМР спектроскопии твердых тел, в том числе монокристаллов, нанокомпозитов и пленок, научить проводить измерения на современных приборах с элементами программного обеспечения и автоматизации процесса измерений.

На лекционных и практических занятиях рассматриваются такие вопросы как наблюдение ЯМР, спиновые детекторы, метод скрещенных катушек, автодинный генератор, импульсные методы, проводится сравнительный анализ чувствительности различных методов, изучаются требования к параметрам магнитного поля, характеристики наиболее эффективно возбуждающих звук пьезокристаллов, методики измерения коэффициента затухания ультразвука, факторы,ограничивающие точность определения скорости и затухания ультразвука.

В результате освоения дисциплины студент должен знать теоретические основы в области ядерного магнитного резонанса, уметь использовать полученные знания в научно-исследовательской работе и в исследованиях прикладного характера.