Nanovetenskap II

Kursen introducerar grundläggande begrepp och teori inom lågdimensionell fysik med inriktning mot laddningstransport i nanometerstora strukturer. Utgående från etablerad teori för fasta tillståndets fysik och halvledarfysik, undersöks vilka effekter som uppstår när dimensioner och längdskalor minskar, så att semiklassisk teori för elektroners dynamik inte längre är relevant.

Kursen innehåller följande moment:

• semiklassisk teori för laddningstransport, Boltzmanns ekvation,
• halvledares och graféns bandstruktur, tight-binding-metoden,
• metall-halvledar-gränssnitt, tvådimensionella elektrongaser i halvledar-heterostrukturer, nanostrukturer baserade på tvådimensionella elektrongaser,
• ballistisk laddningstransport, nanotrådar, quantum point contacts, kvantiserad konduktans, Landauer-Büttiker-formalism,
• elektrondynamik i ett magnetfält, den kvantiserade Halleffekten,
• faskoherens, Aharonov-Bohm-effekten, resonant tunnling,
• en-elektrontunnling (SET), coulomb-blockad, SET-transistor, kvantprickars elektronstruktur,
• introduktion till spinntronik.

Fördjupningsnivå: A1F (har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav)

Utbildningsnivå: Avancerad nivå

Behörighetskrav: Fysik 50 hp inkluderande Nanovetenskap I 7,5 hp. Matematik 35 hp. Registrerad på Kvantfysik II 7,5 hp och Fysikalisk elektronik 7,5 hp. Gymnasiets Engelska 6 alternativt Engelska nivå 2. Motsvarandebedömning kan göras.

Kursen ingår i följande program

• Civilingenjör Teknisk fysik (läses år 5)
• Masterprogram i fysik - Inriktning nanomaterial (läses år 1)
• Masterprogram i fysik - Inriktning teoretisk fysik (läses år 1)
• Påbyggnadsprogram i Teknisk fysik mot civilingenjörsexamen (läses år 1)