Лекционный курс направлен на изучение оптических свойств полупроводниковых квантовых структур пониженной размерности – сверхрешеток, квантовых ям, квантовых нитей, квантовых точек, гибридных структур. Изучаются эффекты размерного квантования, изменение свойств наноструктур различного типа во внешних полях, проявление этих изменений в оптических спектрах. Обсуждаются свойства экситонов в системах пониженной размерности. Освоение лекционного курса даст знания, необходимые для интерпретации оптических спектров наноструктур, содержащих квантовые точки, квантовые ямы, квантовые нити и их комбинации. Студенты будут обладать сведениями, необходимыми для понимания связи между строением квантовой структуры и ее оптическими свойствами.

Лекционный курс направлен на получение обучающимися знаний в области оптических свойств кристаллов. Изучаются экситонные спектры, экситонный поляритон, эффекты пространственной дисперсии, электронно-дырочная жидкость. Обсуждаются воздействие внешних полей – магнитного, электрического, деформационного на экситонные спектры кристаллов, локализация электронов и экситонов в кристаллических твердых растворах. Рассматриваются свойства припрверхностного слоя полупроводника. В результате освоения курса обучающийся должен уметь анализировать спектры излучения, поглощения и рассеяния света в кристаллах с учетом экситонного эффекта для установления механизмов излучательной рекомбинации и измерения параметров, характеризующих электронную систему и колебательные свойства кристаллов.

Введение: элементы техники безопасности, обзор методов оптической спектроскопии и характеризации объектов исследования. Спектры экситонного отражения смешанных полупроводниковых кристаллов. Прямые и непрямые переходы в спектрах поглощения полупроводников. Модуляционные методики в оптической спектроскопии (Спектры фотоотражения). Модуляционные методики в оптической спектроскопии (Спектры электроотражения). Температурная зависимость люминесценции свободных экситонов. Температурная зависимость люминесценции связанных экситонов. Спектры излучения донорно-акцепторных пар при различных уровнях возбуждения. Люминесценция полупроводников при сильном оптическом возбуждении. Люминесценция квантовых ям типа арсенид галлия-арсенид алюминия при различных температурах. Спектры поглощения массивов квантовых точек. Спектры отражения массивов квантовых точек. Спектры отражения фотонных кристаллов. Спектры фотопроводимости твердых растворов полупроводников.

Целями лекционного курса являются: 1) изложение студентам принципов современной техники экспериментальных исследований спиновых процессов в полупроводниковых наноструктурах, 2) обзор современных направлений исследований динамики носителей, экситонов, спиновых явлений, 3) углубленное изучение принципов описания спиновых явлений, исследуемых нестационарными оптическими методами. В курсе лекций излагаются общие положения, касающиеся теории формирования спиновых состояний носителей в полупроводниковых объемных материалах и наноструктурах. Рассматриваются принципы оптической ориентации спинов в полупроводниках и механизмы разрушения спиновой когерентности. Рассматриваются стационарные и нестационарные оптические методы изучения энергетической структуры спиновых состояний и их динамики. Особое внимание уделяется когерентной спиновой динамике носителей и эффектам накопления долгоживущей спиновой поляризации при периодическом оптическом возбуждении. Рассматривается взаимодействие между электронной и ядерной спиновыми системами. Изложение материала ведется на русском языке, однако вся научная терминология дублируется на английском языке. В результате освоения дисциплины студенты получают: знания об оптических методах исследования спиновых состояний в полупроводниковых наноструктурах и их информативных возможностях; знания основных принципов оптической ориентации спинов в полупроводниках; знание теоретических основ описания спиновых свойств носителей в полупроводниковых наноструктурах; навыки работы с научной литературой, публикуемой в настоящее время в этой области исследований.

Главным инструментом изучения свойств симметрии физических систем и инвариантности законов физики относительно преобразований симметрии является теория групп. Если в результате преобразования физической системы мы получаем систему, совпадающую с исходной, то это преобразование является ее элементом симметрии. При преобразовании симметрии точки системы либо остаются неподвижными, либо переходят в эквивалентные положения, так, чтобы физические свойства системы не менялись. Целью курса является обучение студентов методам теории групп в физике твердого тела и теории кристаллического поля, что включает в себя изучение основных положений алгебраической теории групп и теории представлений, теории точечных и пространственных групп, а также методов теории групп в квантовой механике, в зонной теории, в теории кристаллического поля и спектроскопии твердых тел. В настоящем курсе рассмотрено множество примеров применения методов теории групп в физике твердого тела, в том числе, расщепление атомных уровней в кристаллическом поле, определение симметрии зонных состояний, правила отбора для дипольных электрических переходов в кристаллах и т.д.

Обучение методам теории групп в физике твердого тела и теории кристаллического поля, что включает в себя изучение основных положений алгебраической теории групп и теории представлений, теории точечных и пространственных групп, а также методов теории групп в квантовой механике, в зонной теории, в теории кристаллического поля и спектроскопии твердых тел.

Цель занятий − передать студентам современные знания по импульсной ультразвуковой спектроскопии, выработать практические навыки подготовки образцов для акустических измерений и работы на исследовательских экспериментальных ультразвуковых установках. Научить студентов использовать полученные знания и навыки при анализе упругих свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности. Практикум по ультразвуковой спектроскопии дисперсных систем включает в себя проведение следующих лабораторных работ. Метод измерения скорости ультразвуковых волн в дистиллированной воде. Метод измерения скорости ультразвуковых волн импульсным методом во взвесях. Измерение концентрационной зависимости скорости ультразвуковых волн импульсным методом во взвесях. Измерение коэффициента поглощения ультразвуковых волн импульсным методом в дистиллированной воде. Измерение концентрационной зависимости скорости ультразвуковых волн импульсным методом во взвесях. Измерение коэффициента поглощения ультразвуковых волн импульсным методом в дистиллированной воде. Измерение коэффициента поглощения ультразвуковых волн импульсным методом во взвесях. Анализ источников погрешностей при импульсных ультразвуковых измерениях. Измерение коэффициента поглощения ультразвуковых волн импульсным методом во взвесях при изменении температуры. В результате освоения дисциплины студенты получают знания основных методов импульсной ультразвуковой спектроскопии; навыки подготовки образцов и проведения акустических измерений; умение анализировать возможные источники ошибок и оценивать точность получаемых результатов; навыки работы с научной литературой и технической документацией; умение самостоятельно приобретать знания в других областях, осваивать новые дисциплины; умение использовать полученные знания в научной работе и в исследованиях прикладного характера.

Цель данного курса – ознакомить студентов с типами связи в кристаллах: ковалентной, ионной, металлической, молекулярной (Ван-дер-Вааальса) и водородной, с классификацией кристаллов по в зависимости от симметрии кристаллической решетки, с точечными группами симметрии, с кристаллическими системами (сингониями), с классами симметрии кристаллов и пространственными группами, с принятыми обозначениями по Герману-Могену и по Шенфлису, с обозначением ориентации плоскостей в кристаллах с помощью индексов Миллера. В рамках курса проводится рассмотрение описания элементарных возбуждений в кристаллических материалах, таких как фононы, плазмоны, поляроны, экситоны Ванье-Мотта и Френкеля, магноны.

Главным инструментом изучения свойств симметрии физических систем и инвариантности законов физики относительно преобразований симметрии является теория групп. Если в результате преобразования физической системы мы получаем систему, совпадающую с исходной, то это преобразование является ее элементом симметрии. При преобразовании симметрии точки системы либо остаются неподвижными, либо переходят в эквивалентные положения, так, чтобы физические свойства системы не менялись. Целью курса является обучение студентов методам теории групп в физике твердого тела и теории кристаллического поля, что включает в себя изучение основных положений алгебраической теории групп и теории представлений, теории точечных и пространственных групп, а также методов теории групп в квантовой механике, в зонной теории, в теории кристаллического поля и спектроскопии твердых тел. В настоящем курсе рассмотрено множество примеров применения методов теории групп в физике твердого тела, в том числе, расщепление атомных уровней в кристаллическом поле, определение симметрии зонных состояний, правила отбора для дипольных электрических переходов в кристаллах и т.д.

Цель данного курса – представить современные знания по физической акустике твердого тела, научить пользоваться ими при анализе свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности. В курсе лекций рассматриваются распространение звука в кристаллах, механизмы неупругой релаксации, фонон-фононное взаимодействие, а также затухание акустических волн, в том числе за счет взаимодействия фононов с дефектами кристаллической структуры, акустоэлектронное взаимодействие в пьезоэлектриках, основы акустоэлектроники и акустооптики, акустоэлектронное взаимодействие в металлах, дифракции Рамана-Натта и Брэгга, вопросы акустоионного взаимодействия, спин-фононное взаимодействие, включая механизмы ядерного спин-фононного взаимодействия, акустические ядерный и парамагнитный резонансы, затухание звука за счет взаимодействия с парамагнитными ионами.

Цель предлагаемых учебных занятий – передать студентам современные знания по физике активных диэлектриков и их применениям в современной технике, научить пользоваться ими при исследованиях физических свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности. Курс включает прослушивание лекций и самостоятельную работу с использованием методических материалов. Краткое содержание дисциплины:

• Объемные и поверхностные акустические волны в твердых телах
• Пьезоэлектричество: феноменологическое описание прямого и обратного пьезоэффекта, коэффициент электромеханической связи, кварц и его применения в технике, пьезорезонаторы, ультразвуковые линии задержки (УЛЗ) на объемных волнах.
• Основы акустоэлектроники: встречно-штыревые преобразователи, УЛЗ на поверхностных акустических волнах (ПАВ), многополосковые ответвители, аподизация встречно-штыревых преобразователей, полосовые и дисперсионные фильтры на ПАВ, обработка ЛЧМ-сигналов.
• Пьезоэлектрические устройства (микро)перемещения.
• Сегнетоэлектрики: классификация, феноменологическая теория Ландау, домены, применения сегнетоэлектриков в современной технике.
• Электреты и пироэлектрики
• Электрооптический и упругооптический эффекты и их применение. Результаты освоения дисциплины: знание теоретических основ физики пьезоэлектрических, пироэлектрических, сегнетоэлектрических, электрооптических и акустооптических явлений; знание особенностей конструкций, применяемых материалов и основных технических характеристик устройств на основе активных диэлектриков; умение применять полученные знания в научно-исследовательской работе; умение самостоятельно приобретать знания в других областях.

Цель дисциплины − передать обучающимся основные современные теоретические представления по магнитным свойствам твердых тел и их применению в современной микроэлектронике. Курс лекционных занятий включает следующие вопросы. Магнетизм. Магнитные свойства металлов, ферро и антиферромагнетики, поведение сверхпроводников в магнитном поле, критические параметры. Магнитная анизотропия. Магнитострикция. Механизмы магнитоупругого взаимодействия. Магнитный гистерезис. Магнитомягкие и магнитожесткие вещества. Ферромагнитный резонанс. Практическое применение высокочастотных магнитных материалов. Эффект Фарадея, практические применения. В результате освоения дисциплины студент должен уметь применять полученные знания для анализа свойств магнитодиэлектрических композитов.

Целью курса является сформировать у обучающихся, обучающихся по программе «Физика», представление о фундаментальных особенностях явления излучательной рекомбинации, различных механизмах излучательной рекомбинации с участием примесных центров в неидеальных полупроводниковых кристаллах. Курс лекций включает рассмотрение следующих вопросов. Энергетический спектр полупроводника, содержащий точечные дефекты. Основные модели, применяемые при построении волновых функций примесных состояний. Оптические переходы примесь - зона с участием изолированного точечного дефекта. Излучательная рекомбинация в случае межпримесных переходов. Люминесценция свободных экситонов и экситонно-примесных комплексов. Влияние колебаний решетки на оптические спектры полупроводниковых кристаллов. Электронно-колебательные спектры примесных уровней. Люминесценция кристаллов с глубокими центрами (статистика Шокли-Рида). Освоение материалов курса позволит обучающимся приобрести навыки необходимые для экспериментальных и теоретических исследований новых материалов, перспективных как с научной, так и практической точек зрения.

Цели и задачи учебных занятий:Дать обзорную информацию о физике магнитных явлений в твердых телах, в том числе и о магнитооптических явлениях. Научить пользоваться приобретенными знаниями в освоении других спектроскопических методов физики твердого тела, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.Перечень результатов обучения: Обучающийся, прослушавший данный курс, должен иметь четкие представления о пара- диа- ферро- и антиферромагнетизме, уметь объяснить процессы лежащие в основе магнитных явлений изложенных в курсе. Краткое содержание дисциплины: Магнитные характеристики. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Квантовая теория парамагнетизма. Магнитные свойства ионов редкоземельных металлов. Правило Хунда. Расщепление уровней внутрикристаллическим полем. “Замораживание” орбитальных моментов. Получение низких температур методом адиабатического размагничивания парамагнитных солей. Парамагнетизм металлов. Диамагнетизм металлов. Уровни Ландау. Подзоны Ландау в полупроводниках и оптическиемежзонные переходы между ними. Диамагнитные экситоны в полупроводниках Экситон и атом водорода в магнитном поле. Экситон в сильном магнитном поле для “простого”полупроводника: диамагнитный экситонЭффект де Хааза—ван Альфена. Ферромагнетизм и антиферромангнетизм. Ферромагнетизм—основные опытные факты. Теория Вейсса. Обменное взаимодействие. Закон Кюри—Вейса. Спиновые волны. Квантование спиновых волн. Антиферромагнетизм. Теория Нееля- Андерсона. Магноны в антиферромагнетиках. Ферримагнетизм. Геликоидальный магнетизм. Паразитный ферромагнетизм. Миктомагнетизм и спиновые стекла. РККИ обменное взаимодействие. Спиновое стекло. Миктомагнетики. Полумагнитные полупроводники. Основные свойства полумагнитных полупроводников. Носители заряда и их взаимодействие с системой магнитных ионов. Магнитные поляроны в полумагнитных полупроводниках. Экситонный магнитный полярон. Наблюдение магнитных структур. Тензор диэлектрической и магнитнойпроницаемости. Классификация магнитооптических эффектов при прохождении света через магнитный кристалл. Эффект Фарадея и магнитный круговой дихроизм. Эффект Коттона—Мутона и магнитный линейный дихроизм. Распростронение поляризованного света через магнитоупорядоченные кристаллы. Эффект Коттона—Мутона (линейное двупреломление в магнитном поле). Эффект Керра. Магнитные явления в сверхпроводниках. Экспериментальные факты. Идеальный диамагнетизм. Уравнение Лондонов. Критическое поле.

Цели и задачи учебных занятий: Передать студентам современные знания в области электронных и колебательных свойств объемных кристаллов и кристаллических гетероструктур. Обучить методикам измерения оптических и тепловых спектров кристаллов, в том числе фотонных кристаллов и кристаллических наноструктур. Сообщить студентам опыт проведения работ на экспериментальных установках моделирования свойств кристаллов на примере моделирования колебаний кристаллической решетки. Научить студентов использовать полученные знания при анализе спектров электронных и колебательных состояний кристаллов и кристаллических гетеросистем Полученные сведения и опыт могут быть использованы полученные знания при освоении других дисциплин учебного плана, они необходимы для подготовки выпускных квалификационных работ. Перечень результатов обучения : Знание основных методов оптической спектроскопии; опыт подготовки образцов и проведения оптических и калориметрических измерений; умение анализировать спектры, оценивать их достоверность и воспроизводимость, извлекать из них данные о свойствах и количественных параметрах кристалличесеих систем; освоение компьютерных программ, в частности, программы LADY; навыки работы с научной литературой; умение самостоятельно приобретать знания в смежных областях, умение использовать полученные знания в научной работе, применять полученные знания в исследованиях прикладного характера. Краткое содержание дисциплины: Введение: элементы техники безопасности, обзор способов измерения электронных и колебательных спектров кристаллов методами оптической спектроскопии, характеризация объектов исследования. Спектры фотопроводимости кристаллов с участием экситонов. Спектры люминесценции квазидвумерной структуры GaAs/GaAlAs, содержащей квантовые ямы. Температурная зависимость люминесценции квантовых ям арсенида галлия. Спектры брегговского отражения света фотонными кристаллами. Моделирование колебательных спектров кристаллов со структурой алмаза и цинковой обманки. Отражение света от гетероструктур с квантовыми ямами. Оптические свойства кристаллических твердых растворов. Создание программы для обработки данных оптического эксперимента. Исследование фазового перехода лед-вода в полисахариде (сефадексе) с низким содержанием вымораживаемой воды методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Рамановское рассеяние света в кристаллах.

Целями лекционного курса и семинарских занятий являются изложение физических основ и технологических приемов основных эпитаксиальных технологий выращивания полупроводниковых гетероструктур и обзор современных методов характеризации гетероструктур с помощью различных методов микроскопии и оптических методов. В курсе лекций подробно излагаются базовые принципы и особенности технологии выращивания полупроводниковых наноструктур с помощью молекулярной пучковой и газофазной эпитаксии. На примере структур, выращиваемых в системе GaAs/AlGaAs/InGaAs, рассматриваются их основные морфологические и структурные свойства и обсуждаются методы их изучения. Упор делается на различные методы электронной и зондовой микроскопии, Оже-спектроскопию, различные оптические методы, такие как оптическая эллипсометрия, спектроскопия комбинационного рассеяния, спектроскопия отражения и люминесценции. Подробно рассматриваются оптические спектры экситонных состояний в полупроводниковых гетероструктурах с квантовыми ямами. Практические занятия посвящены разбору конкретных примеров характеризации и физических свойств гетероструктур, опубликованных в современных научных статьях. Изложение материала ведется на русском языке, однако вся научная терминология дублируется на английском языке. В результате освоения дисциплины студенты получают базовые знания о современных методах выращивания и основных свойствах полупроводниковых гетероструктур, а также навыки работы с научной литературой, публикуемой в настоящее время в этой области исследований.

Целями курса являются ознакомление студентов с современными проблемами физики низкоразмерных гетероструктур; подготовка обучающихся к самостоятельным исследованиям в области физики полупроводников и физики твердого тела, изучение наиболее актуальных, на данный момент, направлений оптики низкоразмерных полупроводниковых гетероструктур; обеспечение базы для самостоятельного изучения современной научной литературы в области физики полупроводниковых наноструктур. Курс лекций включает рассмотрение следующих вопросов. Спектроскопия экситонного отражения и пропускания в структурах с пониженной размерностью. Cвето- экситонное взаимодействие в структурах с квантовыми ямами. Оптическая ориентация экситонов и носителей в структурах с пониженной размерностью. Экситоны в двумерном электронном газе. Экранирование и перенормировка. Заряженные экситонные комплексы - трионы. Комбинированные процессы с участием экситонов и электронов в структурах с квантовыми ямами. Дробный квантовый эффект Холла. Композитные фермионы. Язык обучения: русский. В результате освоения дисциплины обучающиеся должны иметь представление о возможностях применения разделов курса в различных областях науки и техники; уметь ориентироваться в современных представлениях физики низкоразмерных полупроводниковых гетероструктур.

Цель предлагаемых учебных занятий – передать обучающимся современные знания по теории и экспериментальным методам импеданс-спектроскопии, научить пользоваться полученными знаниями при исследованиях электрофизических свойств материалов, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности. Краткое содержание дисциплины:

• Метод комплексных амплитуд, понятия импеданса; интенсивные и экстенсивные характеристики образцов; диаграммы Коула-Коула. Простейшие схемы замещения, состоящие из сосредоточенных элементов.
• Понятие распределенных элементов. Элемент постоянной фазы (CPE). Схемы замещения, включающие элемент CPE.
• Анализ экспериментальных данных. Метод наименьших квадратов в комплексной области.
• Диэлектрическая релаксация.   Расчет плотности распределения времен релаксации по частотной зависимости диэлектрической проницаемости. Некоторые стандартные виды распределений. Максвелловская релаксация в полупроводниках и диэлектриках. Максвелл-Вагнеровская релаксация.
• Экспериментальная техника импеданс-спектроскопии. Основные методы измерений. Конструкции и особенности измерительных ячеек. Применение методов и устройств цифровой обработки сигналов.
• Ионная подвижность в полупроводниках и диэлектриках. Ионно-релаксационная поляризация по Сканави. Миграционная поляризация. Суперионная проводимость.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать теоретические основы импеданс-спектроскопии конденсированных сред; основные методы измерений; понимать устройство и принципы работы приборов, используемых для измерения импеданса; знать основные методы обработки экспериментальных данных; иметь навыки работы с научной литературой и технической документацией; уметь использовать полученные знания в научной работе и в исследованиях прикладного характера.

Передать обучающимся современные знания по магнитометрии сплошных сред, научить пользоваться ими при анализе свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.

Целью занятий является формирование у студентов современных представлений об основах радиоспектроскопии в конденсированных средах для использования в последующей учебной и профессиональной деятельности. Краткое содержание дисциплины: Квантово-механическое описание основ ядерного магнитного резонанса. Классическое описание ЯМР. Квадрупольные эффекты в ЯМР. Уширяющие взаимодействия. Спин-спиновая и спин-решеточная релаксация. Действие коротких импульсов. Понятие 90 и 180-градусных импульсов. Спиновое эхо. Описание на основе векторной модели. Солид-эхо. Связь формы линии ЯМР и сигнала свободной прецессии. Основы импульсной ядерной спектроскопии. Основные экспериментальные методы измерения времен спин-спиновой и спин-решеточной релаксации. Механизмы дипольной спин-решеточной релаксации в конденсированных средах. Понятие спиновой диффузии. Релаксация в металлах. Квадрупольная релаксация в твердых телах и жидкостях. Спин-фононное взаимодействие. Метод вращения под магическим углом. Импульсные последовательности для сужения линий ЯМР. Основы двумерной Фурье-спектроскопии. COSY. Cкалярное взаимодействие. Понятие многоквантовой ЯМР спектроскопии. Спин-локинг. Релаксация во вращающейся системе координат. Кросс-поляризация. Спиновая развязка. Эффект Оверхаузера. Понятие акустического и электрического ядерного резонанса. Основы электронного парамагнитного резонанса. Результаты освоения дисциплины: знание основ радиоспектроскопии в конденсированных средах, умение применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, умение самостоятельно приобретать знания в других областях.

Цель учебных занятий – передать обучающимся современные знания по импульсной ультразвуковой спектроскопии, выработать практические навыки подготовки образцов для акустических измерений и работы на исследовательских экспериментальных ультразвуковых установках. Курс включает практические занятия и самостоятельную работу с использованием методических материалов. Краткое содержание дисциплины: назначение, характеристики и принцип работы приборов и узлов, входящих в состав импульсного ультразвукового спектрометра; конструкции измерительных ячеек; методики измерения скорости ультразвука: по времени задержки эхо импульсов в образце, по задержке между прошедшим акустический тракт и отраженным от образца сигналами; метод импульсной интерференции при одноимпульсном и двухимпульсном вариантах акустического тракта; импульсно-фазовый метод с использованием цифровой обработки сигналов; анализ возможных источников погрешностей при импульсных ультразвуковых измерениях. Результаты освоения дисциплины: знание основных методов импульсной ультразвуковой спектроскопии; навыки подготовки образцов и проведения акустических измерений; умение анализировать возможные источники ошибок и оценивать точность получаемых результатов; навыки работы с научной литературой и технической документацией; умение самостоятельно приобретать знания в других областях; умение использовать полученные знания в научной работе и в исследованиях прикладного характера.

Целью занятий является формирование у обучающихся современных представлений об основах фазовых переходов в кристаллах для использования в последующей учебной и профессиональной деятельности. Краткое содержание дисциплины: Классификация фазовых переходов по Эренфесту. Понятие параметра порядка. Теоретико-групповое обоснование теории Ландау фазовых переходов 2 рода. Анализ разложения Ландау для фазовых переходов 1, 2 рода. Собственные, псевдособственные и несобственные фазовые переходы. Фазовые переходы с изменением пространственной симметрии. Изменение размеров элементарной ячейки при ФП. Переходы в несоразмерно-модулированную фазу. Переход из несоразмерной в соразмерную фазу. Особенности колебательных спектров в несоразмерной фазе. Флуктуации Ландау. Современные теории критических явлений. Гипотеза универсальности. Основы теории ренорм-группы. Критические индексы. Динамика фазовых переходов. Микроскопические модели фазовых переходов. Модель Изинга. Понятие мягкой колебательной моды. Теория Ландау-Халатникова. Исследования фазовых переходов методом ядерного магнитного резонанса. Фазовый переход в сверхпроводящее состояние. Основы теории БКШ. Теория Ландау сверхпроводящего перехода. Сверхпроводники 1 и 2 рода. Критические поля. Структура вихрей. Высокотемпературная сверхпроводимость. Результаты освоения дисциплины: знание основ физики фазовых переходов в твердом теле, умение применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, умение самостоятельно приобретать знания в других областях.

Целью предлагаемых учебных занятий является изучение учащимися актуальных разделов физики микро- и нано-структурированных кристаллических систем, представляющих особый интерес с точки зрения спектрально-оптических исследований (как экспериментальных, так и теоретических). Основная задача курса – обучение студентов методам исследования пространственно-неоднородных сред, включая пространственно периодические системы (фотонные кристаллы), оптические свойства которых определяются наличием резких внутренних интерфейсов, поверхностей и приповерхностных слоев. При этом подразумевается ознакомление студентов с современными представлениями о взаимодействии электромагнитного поля со структурированными твердотельными системами, и развитие учащимися навыков применения электродинамических расчетов для анализа оптических свойств конденсированных сред с границами раздела. Язык реализации – русский, вид занятий – лекции.

Целями лекционного курса и семинарских занятий являются изложение принципов современной техники экспериментальных исследований и обзор современных направлений исследований быстро протекающих процессов в полупроводниковых гетероструктурах. Целью практических занятий являются разбор конкретных экспериментальных схем и отдельных элементов, разработанных для изучения быстро протекающих процессов, и разбор конкретных примеров исследований последних лет. В спецкурсе рассматриваются методы генерации сверхкоротких лазерных импульсов, методы зондирования-накачки (pump-probe) для изучения динамики оптических возбуждений, методы исследования импульсов вторичного свечения с помощью быстрых фотоприемников и метода up-conversion. Подробно рассматриваются методы исследования когерентных процессов, в частности, метод четырехволнового смешения. Излагаются основы теории когерентных процессов, в частности оптические уравнения Блоха для двухуровневых и трехуровневых систем и их решения в различных случаях. На практических занятиях обучающиеся делают сообщения о научных исследованиях, опубликованных в оригинальной литературе, как правило, на английском языке. Изложение материала ведется на русском языке, однако вся научная терминология дублируется на английском языке. В результате освоения дисциплины обучающиеся получают базовые знания о современных направлениях исследований быстро протекающих процессов в полупроводниковых гетероструктурах и навыки работы с научной литературой, публикуемой в настоящее время в этой области исследований.

Целью предлагаемых учебных занятий является изучение актуальных разделов физики планарных полупроводниковых микро- и нано-структур, представляющих интерес с точки зрения научных исследований и практических применений их электрических свойств, связанных с особенностями образования электронных состояний на границах раздела и в приповерхностных слоях. В задачи курса входит освоение учебного материала, являющегося базовым для последующего изучения вопросов оптической спектроскопии полупроводников, обсуждаемых в терминах электронных переходов. Курс включает в себя разделы, посвященные современным экспериментальным методам структурной характеризации поверхности кристаллов и вопросам формирования поверхностных и приповерхностных электронных состояний с образованием экситонов. Язык реализации – русский, вид занятий – лекции.

Целями лекционного курса и семинарских занятий являются передача основных знаний по физике структурных фазовых переходов (СФП) в кристаллах и основных направлений применения этой науки в современном материаловедении. В первой части курса рассматриваются теоретические вопросы:

• Основы термодинамики фазовых переходов. Теория Ландау.
• Аномалии упругих и диэлектрических свойств при СФП. Сегнетоэлектрики и сегнетоэластики.
• Применение теории симметрии в исследованиях СФП

Вторая часть курса посвящена прикладным аспектам, таким как «Экспериментальные методы исследования СФП» и «Применение кристаллов, испытывающих СФП, в разработке новых функциональных материалов». Курс включает как аудиторные занятия, так и самостоятельную работу с научной литературой. В результате освоения дисциплины студенты приобретут знания в следующих областях:- термодинамика твердого тела, - сегнетоэлектричество и сегнетоэластичность, - фононы и устойчивость кристаллических решеток, - влияние на свойства кристаллов внешних воздействий, таких как электрическое поле, температура и давление, интеркаляция адатомов, а также познакомятся с основными направлениями современного материаловедения, включающими поиск материалов с аномальными свойствами - сверхтвердых и пластичных, с высоким, низким и отрицательным тепловым расширением, с высокой и низкой сжимаемостью. Построение курса предполагает совершенствование навыков работы с научной литературой, умения самостоятельно приобретать знания и использовать полученные знания в научно-исследовательской деятельности.

Целью предлагаемых учебных занятий является формирование у обучающихся в современных представлений по импульсным методам ЯМР, научить пользоваться ими при анализе свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности. Курс лекционных и семинарских занятий включает изучение следующих вопросов. Основы одномерной Фурье-спектроскопии. Спиновое эхо. Эхо Хана. Квадрупольное эхо. Стимулированное эхо. Последовательность Карра-Парселла. Солид-эхо. Вращение под магическим углом. Центральные и боковые линии в спектре ЯМР. Современная аппаратура для применения вращения под магическим углом. Импульсное сужение линии ЯМР. Механизмы спин-решеточной релаксации в твердых телах. Квадрупольный механизм спин-фононного взаимодействия. Релаксация в жидкости. Акустический ядерный резонанс. Электрический ядерный резонанс. Спин-локинг и спин-решеточная релаксация во вращающейся системе координат. Двумерная Фурье-спектроскопия. Многоквантовая ЯМР спектроскопия. В результате освоения дисциплины студент должен знать современные представления по импульсным методам ЯМР, уметь применять полученные знания в научно-исследовательской деятельности, а также самостоятельно приобретать знания в других областях.

Целью предлагаемых учебных занятий является формирование у обучающихся современных представлений о свойствах низкоразмерных систем и их исследованиях методами акустики и ЯМР, научить пользоваться ими при анализе свойств функциональных материалов, при освоении других дисциплин учебного плана, при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.

Цель дисциплины − передать обучающимся основные современные знания по новым эффектам поведения твердых тел, магнитодиэлектрических композитов и пленок в магнитном поле. Курс лекционных и семинарских занятий включает рассмотрение следующих вопросов. Классический эффект Холла в металлах и полупроводниках с разными типами проводимости. Эффекта Холла в ферромагнетиках и в феррита. Особенности поведения двумерной электронной подсистемы в магнитном поле. Уровни Ландау. Целочисленный квантовый эффект Холла, применение в квантовой метрологии. Дробный квантовый эффект Холла. Магнетосопротивление. Магнитные полупроводники. Инжектирование спинов. Спинтроника, спиновые клапаны. Эффект Джозефсона, применение в СКВИД магнитометрах. Магнитооптический эффект Фарадея, практические применения вращения плоскости поляризации электромагнитной волны. Эффект Керра в непрозрачных магнитных и проводящих материалах. Оптико-радиоспектроскопические явления, применение для измерения слабых магнитных полей. Оптико-акустический эффект в магнитострикционных материалах и магнитных полупроводниках в присутствии магнитного поля. Конструирование и производство сверхпроводящих соленоидов для ЯМР спектрометров. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать теоретические основы о поведении различных твердотельных структур в магнитном поле с целью разработки их практического применения.

Цель курса − ознакомить обучающихся с основными методиками и современными разработками при проведении измерений акустических параметров твердых тел, в том числе нанокомпозитов, дать представления о принципах работы автоматизированных радиоспектрометров нового поколения и об их возможностях получения информации о различного рода взаимодействиях и о структуре твердых тел. Курс занятий включает в себя лекции и семинары. На занятиях рассматриваются следующие вопросы. Особенности проведения измерений на спектрометрах. Понятие о химическом сдвиге и сдвиге Найта, их происхождение и возможности получения информации об электронно-ядерном взаимодействии. Информация о структуре вещества и о взаимодействии ядерных и электронных магнитных моментов с кристаллической решеткой, получаемая на основе спектров ЯМР, ЯКР, ЭПР. ЭПР спектроскопия. Электронно-ядерные взаимодействия, особенности проявления в спектре ЭПР и ЯМР. Динамическая поляризация ядер, эффект Оверхаузера в металлах. Акустический ядерный магнитный резонанс (АЯМР. Магнитоакустический резонанс. Лазерное возбуждение звука в различных материалах. В результате освоения дисциплины студенты должны знать механизмы спин-фононных и электронно-ядерных взаимодействий и уметь применять их при описании результатов собственных экспериментов в выпускных квалификационных работах. Курс носит интерактивный характер, что предполагает активное участие студентов в рассмотрении и обсуждении физики процессов, проявляющихся при изучении взаимодействий ядерных и электронных магнитных моментов с кристаллической решеткой и с переменным электромагнитным полем, фонон – фононные взаимодействий, процессов возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний продольный и сдвиговой поляризации в конденсированных средах.

Целью предлагаемых учебных занятий является изучение актуального раздела физики полупроводников и планарных структур на их основе, посвященного оптическим излучательным свойствам материалов. Курс направлен на формирование у студентов базовых знаний, необходимых для самостоятельной научно-исследовательской работы в современных областях оптической спектроскопии твердого тела, где широко используется явление люминесценции света для изучения энергетического спектра полупроводниковых систем, механизмов преобразования энергии внутри излучающих объектов, а также для их характеризации и диагностики. Особое внимание в процессе занятий уделяется приобретению знаний, основанных на современных представлениях о резонансных экситон-поляритонных механизмах формирования спектров люминесценции. Язык реализации – русский, вид занятий – лекции.

Процесс обучения организован в дисплейном классе, где обучающиеся знакомятся с некоторыми популярными электронными ресурсами полезными при подборе научной литературы по исследуемой тематике, с рядом математических программам и приемами обработки научных данных. В курсе предусмотрены практическое ознакомление с продуктом фирмы Adobe, используемых при изготовлении постеров для доклада на конференции и оформлении выпускных квалификационных работ. Обучающиеся получат практические навыки, которые будут полезны при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельност

Процесс обучения организован в дисплейном классе, где обучающиеся знакомятся с некоторыми популярными электронными ресурсами полезными при подборе научной литературы по исследуемой тематике, с рядом математических программам и приемами обработки научных данных. В курсе предусмотрены практическое ознакомление с продуктом фирмы Adobe, используемых при изготовлении постеров для доклада на конференции и оформлении выпускных квалификационных работ. Обучающиеся получат практические навыки, которые будут полезны при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности.

Ознакомить обучающихся с современными методами исследования твердых тел. Передать знания в области физических явлений и эффектов лежащих в основе современных методов исследования твердых тел. Познакомить с основными видами экспериментальных установок и их принципами работы. Полученные знания и опыт могут быть использованы при подготовке магистерской диссертации и в последующей профессиональной деятельности