Код: 279220

Назва:

Фізичні основи спінтроніки

Анотація: Метою і завданням курсу є формування у студентів систематичних уявлень про принципи кодування та передачі інформації в твердотільних системах з використанням квантових об'єктів як носіїв інформації; вивчення електричних та магнітних методів керування квантовими станами електронів у нановимірних системах; засвоєння теоретичних основ спін-залежних явищ в шаруватих тонкоплівкових структурах та магнітних напівпровідниках; оволодіння навичками застосування отриманих знань для розв'язання прикладних задач фізики конденсованого стану, магнетизму та квантової інформатики.

Тип дисципліни: вибіркова, професійно-орієнтована

Рік навчання: I або II

Семестр: 1 або 3

Кількість кредитів: 5 кредитів (загальна кількість годин 150); аудиторні години - 50 (лекції - 28, семінарські - 22); самостійна робота - 100.

Форма контролю: залік

Викладач(і): професор, доктор фіз.-мат. наук ТОВСТОЛИТКІН О.І.

Результати навчання:
- Знати принципи кодування та передачі інформації в твердотільних системах та методи керування квантовими станами електронів у нанорозмірних структурах.
- Знати теоретичні основи спін-залежних явищ в шаруватих тонкоплівкових структурах, механізми впливу магнітного поля на провідність наноструктур та способи керування ними.
- Вміти описувати спін-залежні явища в шаруватих тонкоплівкових структурах.
- Кваліфіковано пояснювати механізми взаємодії магнітних та електромагнітних полів з власним магнітним моментом електрона; орієнтуватись у шляхах керування параметрами матеріалів магнітних наноструктур.


Спосіб навчання: аудиторне

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Математичний аналіз, Електродинаміка, Квантова механіка, Фізика твердого тіла та Термодинаміка та статистична фізика.

Зміст дисципліни: Принципи кодування та передачі інформації у твердотільних системах. Особливості використання квантових об'єктів як носіїв інформації. Квантові стани електрона в твердому тілі. Магнетизм і електронний транспорт у перехідних металах. Спінова електроніка: основні поняття та концепції. Гігантський магнетоопір: загальна інформація та природа явища. Основні підходи до теоретичного опису гігантського магнетоопору. Спін-обертовий ефект. Спін-залежні явища в магнітних тунельних контактах. Магнітні фазові переходи та переходи метал-діелектрик у системах з колосальним магнетоопором. Сучасні прикладні застосування спінтроніки.


Рекомендована література:
1. О.І. Товстолиткін, М.О. Боровий, В.В. Курилюк, Ю.А. Куницький. Фізичні основи спінтроніки. Навчальний посібник. - Вінниця, Нілан-ЛТД, 2014. - 500 с.
2. А.М. Погорілий, С.М. Рябченко, О.І. Товстолиткін. Спінтроніка. Основні явища. Тенденції розвитку - УФЖ. Огляди, 2010, т. 6, №1, С. 37-97 (http://www.ujp.bitp.kiev.ua/files/reviews/6/1/r06_01_03pu.pdf).
3. В.В. Бібик, Т.М. Гричановська, Л.В. Однодворець, Н.І. Шумакова. Фізика твердого тіла. Навчальний посібник. - Суми, Видавництво СумДУ, 2010. - 200 с.
4. Е.С. Боровик, В.В. Еременко, А.С. Мильнер. Лекции по магнетизму. - М., Физматлит, 3-е изд., 2005. - 512 с.
5. О.П. Кобушкін, Я.Д. Кривенко-Еметов. Збірник задач з квантової механіки. - Київ, Національний технічний університет України (КПІ), 2014. - 63 с.
6. С.Г. Авдєєв, Т.І. Бабюк, О.С. Камінський. Збірник задач з фізики, ч. 3. - Вінниця, ВНТУ, 2010. - 84 с.
7. C.L. Tang. Fundamentals of quantum mechanics for solid state electronics and optics. - New York, Cambridge University Press, 2005. - 208 p.

1. Кучерук І.М. Загальний курс фізики: у трьох томах : навчальний посібник. Т 1. Механіка. Молекулярна фізика та термодинаміка / І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук, П.П.Луцик; за редакцією І.М.Кучерука. - Київ: Техніка, 2006.- 518 с. У бібліотеці НаУКМА.
2.Волков О.Ф. Курс фізики: у 2-х томах. Т.1. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика та термодинаміка. Електростатика. Постійний струм. Електромагнетизм : навчальний посібник для студентів інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів / Волков О.Ф.,Лумпієва Т.П. - Донецьк: ДонНТУ, 2009. - 224 с. У відкритому доступі на сайті Донецького націанального технічного університету


Форми та методи навчання: лекції, семінарські заняття, самостійна робота.

Методи й критерії оцінювання: Поточний контроль (70 %) - лекції, практичні заняття Підсумковий контроль (30 %) - залік.

Мова навчання: українська