WWW.PROGRAMMA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Учебные и рабочие программы
 


«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Б1.В.ОД.6 ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 03.06.01 «Физика и астрономия» Ростов-на-Дону 2014 г. Цели и задачи дисциплины Целью ...»

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВПО РГУПС)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

Б1.В.ОД.6 ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ



НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ

03.06.01 «Физика и астрономия»

Ростов-на-Дону 2014 г.

Цели и задачи дисциплины Целью дисциплины «Физика конденсированного состояния» является формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний в области теоретического и экспериментального изучения физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления; теоретического и экспериментального исследования физических свойств неупорядоченных неорганических и органических систем, включая классические и квантовые жидкости, стекла различной природы и дисперсные системы. Цели сформулированы в соответствии с Приказом Минобрнауки России от 30.07.2014 N 867 "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 03.06.01 Физика и астрономия (уровень подготовки кадров высшей квалификации)"

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

изучение структуры и свойств вещества в конденсированном состоянии изучение теоретических и экспериментальных методов исследование природы кристаллических и аморфных, неорганических и органических веществ в твердом и жидком состояниях и изменение их физических свойств при различных внешних воздействиях.

подготовка аспиранта по разработанной в университете основной образовательной программе к успешной аттестации планируемых конечных результатов освоения дисциплины (кандидатский экзамен Место дисциплины «Физика конденсированного состояния» в структуре образовательной программы Дисциплина отнесена к Блоку 1, вариативная часть программы. Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям аспиранта, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин (практик), в т.ч. предметы по программе высшего образования.

Нормативный срок освоения Основной образовательной программы по очной форме обучения – 4 года. Заочной – 5 лет. Наименование формы и срока обучения в зависимости от ФГОС ВО.

Требования к результатам освоения дисциплины компетенций:

Процесс изучения данной дисциплины направлен на формирование следующих ПК-1 – Способность анализировать результаты научных исследований и применять ихпри решении конкретных образовательных и исследовательских задач;

ПК-2 – Способность использовать знания современных проблем физики конденсированного состояния, новейших достижений научно-исследовательской деятельности;

ПК-3 - Способность свободно владеть профессиональными знаниями для анализа и синтеза физической информации;

ПК-4- Способность к теоретическим и экспериментальным исследованиям природы кристаллических и аморфных, неорганических и органических веществ в твердом и жидком состояниях и изменение их физических свойств при различных внешних воздействиях.

В результате изучения данной дисциплины аспирант должен:

Знать (обладать знаниями) Основы теории физики конденсированного состояния (ПК-1, ПК-2, ПК-4) Уметь (обладать умениями) Читать и анализировать научную литературу по специальности, в том числе на иностранных языках (ПК-1, ПК-3) Находить необходимую для собственных исследований информацию в сетевых ресурсах (ПК-1) Оформлять результаты собственных исследований в виде статей, тезисов докладов, презентаций, постеров ((ПК-3) Владеть (овладеть умениями) Методами расчета волновых функций в атомах и многоатомных системах (ПК-1, ПК-2, ПК-4) Методами расчета вероятностей фундаментальных физических процессов в атомах (фотоионизация, излучение, оже-эффект) (ПК-1, ПК-4) Методами анализа электронного строения вещества по данным методов рентгеновской, фотожлектронной и оже-спектроскопии (ПК-1, ПК-2, ПК-3)

–  –  –





Содержание разделов дисциплины в виде дидактических единиц и в полном объеме для очной формы обучения

1. Структура и химическая связь в конденсированном состоянии

1.1.Электронная структура атомов. Химическая связь и валентность. Типы сил связи в конденсированном состоянии: ван-дер-ваальсова связь, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь.

1.2. Химическая связь и ближний порядок. Структура вещества с ненаправленным взаимодействием. Примеры кристаллических структур, отвечающих плотным упаковкам шаров:

простая кубическая, ОЦК, ГЦК, ГПУ, структура типа CsCl, типа NaCl, структура типа перовскита CaTiO 3.

1.3. Основные свойства ковалентной связи. Структура веществ с ковалентными связями.

Структура веществ типа селена. Гибридизация атомных орбиталей в молекулах и кристаллах.

Структура типа алмаза и графита.

1.4. Кристаллические и аморфные твердые тела. Трансляционная инвариантность. Базис и кристаллическая структура. Элементарная ячейка. Ячейка Вигнера – Зейтца. Решетка Браве.

Обозначения узлов, направлений и плоскостей в кристалле.

1.5 Элементы симметрии кристаллов: повороты, отражения, инверсия, инверсионные повороты, трансляции. Операции (преобразования) симметрии.

1.6. Элементы теории групп, группы симметрии. Возможные порядки поворотных осей в кристалле. Пространственные и точечные группы (кристаллические классы). Классификация решеток Браве.

1.7. Дефекты кристаллической структуры

2. Электронные свойства твердых тел

2.1. Основные экспериментальные факты. Проводимость, эффект Холла, термоЭДС, фотопроводимость, оптическое поглощение.

2.2. Основы зонной теории кристаллов. Граничные условия Борна – Кармана. Теорема Блоха.

Блоховские функции. Квазиимпульс. Зоны Бриллюэна. Энергетические зоны.

2.3. Заполнение энергетических зон электронами. Поверхность Ферми. Плотность состояний.

Металлы, диэлектрики и полупроводники. Полуметаллы.

2.4. Распространение частиц в кристалле. Электроны, дырки, экситоны, фононы,

3. Магнитные свойства твердых тел

3.1. Намагниченность и восприимчивость. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

Законы Кюри и Кюри – Вейсса. Парамагнетизм и диамагнетизм электронов проводимости.

3.2. Природа ферромагнетизма. Фазовый переход в ферромагнитное состояние. Роль обменного взаимодействия. Точка Кюри и восприимчивость ферромагнетика.

3.3. Ферромагнитные домены. Причины появления доменов. Доменные границы (Блоха, Нееля).

3.4.Антиферромагнетики. Магнитная структура. Точка Нееля. Восприимчивость антиферромагнетиков. Ферримагнетики. Магнитная структура ферримагнетиков.

3.5. Движение магнитного момента в постоянном и переменном магнитных полях. Электронный парамагнитный резонанс. Ядерный магнитный резонанс.

4. Тепловые свойства твердых тел

4.1. Колебания кристаллической решетки. Уравнения движения атомов. Простая и сложная одномерные цепочки атомов. Закон дисперсии упругих волн. Акустические и оптические колебания. Квантование колебаний. Фононы. Электрон-фононное взаимодействие.

4.2. Теплоемкость твердых тел. Решеточная теплоемкость. Электронная теплоемкость.

Температурная зависимость решеточной и электронной теплоемкости.

4.3. Классическая теория теплоемкости. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы в классической физике. Границы справедливости классической теории.

4.4. Квантовая теория теплоемкости по Эйнштейну и Дебаю. Предельные случаи высоких и низких температур. Температура Дебая.

4.5. Тепловое расширение твердых тел. Его физическое происхождение. Ангармонические колебания.

4.6.Теплопроводность решеточная и электронная. Закон Видемана – Франца для электронной теплоемкости и теплопроводности.

5. Экспериментальные методы исследования вещества в конденсированном состоянии

5.1. Дифракция рентгеновских лучей, нейтронов и электронов в кристалле. Упругое и неупругое рассеяние, их особенности. Основные методы рентгеноструктурного анализа.

5.2. Метод рентгеновской эмиссионной спектроскопии

5.3. Метод рентгеновской абсорпционной спектроскопии

5.4. Метод фортоэлектронной спектроскопии

5.5. Метод оже-спектроскопии

5.6. Методы инфракрасной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния

–  –  –

Практические занятия Не предусмотрено.

Курсовые проекты (работы) Не предусмотрено.

Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты Не предусмотрено.

–  –  –

Информационные ресурсы Интернета, поисковые системы, базы данных № Адрес в Интернете, наименование, назначение п/п 1 http://www.nist.gov/pml/data/asd.cfm NIST Atomoc Spectra Database 2 http://journals.aps.org/prb/ Physical Review B http://journals.ioffe.ru/ftt/ Физика твердого тела 3 http://www.scopus.com/source/eval.url Scopus Journal Analyzer Оценочные средства для текущего и промежуточного контроля успеваемости

Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Для оценки результата освоения "Знать":

Знать основы теории физики конденсированного состояния, излагать эти основы Для оценки результата освоения "Уметь " Представить конспекты проанализированной научной литературы и литературные обзоры, тексты собственных статей и тезисов докладов Для оценки результата освоения "Владеть" Представить результаты собственных расчетов атомных волновых функций и сечений процессов

–  –  –



 
Похожие работы:

«Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОТНОШЕНИЙ (УНИВЕРСИТЕТ) МИД РОССИИ» «УТВЕРЖДАЮ» Председатель Приемной комиссии Ректор МГИМО (У) МИД России академик РАН А.В. ТОРКУНОВ Программа вступительного экзамена для поступления в магистратуру МГИМО (У) МИД России по направлению «Зарубежное регионоведение»     МОСКВА 2015 Порядок проведения вступительного экзамена по дисциплине «Основы...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный университет имени Г.Р.Державина» «Утверждено» Решением Ученого совета ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный университет имени Г.Р.Державина» от 24 февраля 2015 г. протокол № 44 Ректор В.М.Юрьев ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ В АСПИРАНТУРЕ 03.06.01 «ФИЗИКА...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук» (ИАПУ ДВО РАН) «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Руководитель направления Заместитель директора по научноподготовки аспирантов 03.06.01 образовательной и инновационной «Физика и астрономия», д.ф.-м.н. деятельности, д.ф.-м.н. _ Н.Г. Галкин _ Н.Г. Галкин « » сентября 2015 г. « » сентября 2015...»

«РАЗРАБОТАНА УТВЕРЖДЕНО Центром функциональных магнитных Ученым советом Университета материалов (заседание ЦФММ от 28.08.2014 г., от «22» сентября 2014 г., протокол протокол № _5_) №1 ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ в соответствии с темой диссертации на соискание ученой степени кандидата наук Направление подготовки 03.06.01 Физика и астрономия Профиль подготовки Физика конденсированного состояния Астрахань – 2014 Программа кандидатского экзамена составлена в...»

«ISSN 0552-58 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ГЛАВНАЯ (ПУЛКОВСКАЯ) АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ XIX ВСЕРОССИЙСКАЯ ЕЖЕГОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ФИЗИКЕ СОЛНЦА СОЛНЕЧНАЯ И СОЛНЕЧНО-ЗЕМНАЯ ФИЗИКА – 2 ТРУДЫ Санкт-Петербург Сборник содержит доклады, представленные на XIX Всероссийскую ежегодную конференцию по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика – 2015» (5 – 9 октября 2015 года, ГАО РАН, Санкт-Петербург). Конференция проводилась Главной (Пулковской) астрономической обсерваторией РАН при поддержке...»

«ТУРИЗМ КАК ФАКТОР СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИЙ ГАСТРОНОМИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ РЕГИОНАЛЬНОГО ТУРПРОДУКТА Абрамкина Т.Н., Иркутский государственный университет, г. Иркутск Гастрономический туризм в последнее время стремительно набирает обороты во всём мире. Однако если за рубежом данный сегмент довольно хорошо развит, то в России этот вид туризма только начинает зарождаться. Актуальность исследования обусловлена тем, что на сегодняшний день выбор гастрономических туров по России...»

«АСТРОНОМИЯ I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ В соответствии с образовательным стандартом учебного предмета «Астрономия» целями его изучения являются овладение учащимися основами систематизированных знаний о строении Вселенной, обучение учащихся способности познавать закономерности развития природных процессов, их взаимосвязанность и пространственно-временные особенности, формирование понимания роли и места человека во Вселенной. К основным задачам изучения учебного предмета «Астрономия» на III ступени общего...»







 
2016 www.programma.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Учебные, рабочие программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.