Modeling of Quantum Systems

2024/2025

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

6

ECTS credits

Delivered at:

Department of Physics

Course type:

Compulsory course

When:

1 year, 1, 2 module

Instructor

Герт Антон Владимирович

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина направлена на приобретение обучающимися навыков компьютерного моделирования квантовых систем, в основном металлов и полупроводников. Разбираются конкретные методы, применяемые при моделировании, рассматриваются области их применимости. Каждый метод иллюстрируется на практике реализацией модельной задачи.

Цель освоения дисциплины

• Приобретение студентами теоретических и практических знаний в области моделирования наноструктур.

Планируемые результаты обучения

• Умеет моделировать спектр объёмных кристаллов.
• Умеет моделировать фундаментальные системы методом DFT.
• Умеет моделировать электронный спектр в квантовых ямах.
• Умеет пользоваться методом конечных элементов для моделирования решений одномерного уравнения Шрёдингера.

Содержание учебной дисциплины

• Тема 1.Метод конечных элементов
• Тема 2.Метод псевдопотенциала
• Тема 3. Эмпирические методы: kp, метод сильной связи
• Тема 4. Метод функционала плотности

Элементы контроля

• Контрольная работа
  Контрольная работа проводится в виде ответов на вопросы. На выполнение работы дается 2 часа.
• Экзамен
  Экзамен проверяет освоение учащимся материала курса, а также умение самостоятельно пользоваться полученными знаниями. Экзаменационный билет состоит из двух вопросов из списка вопросов к экзамену. После ответа на вопросы экзаменатор задаёт дополнительные вопросы и, в случае успешного ответа на них, задачу. Ответ на дополнительные вопросы не предполагает трудоёмких вычислений или длинных рассуждений и проверяет общее знание курса. На подготовку ответа выделяется 2,5 часа.

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.5 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Ali Reza Ashrafi, Franco Cataldo, Ali Iranmanesh, & Ottorino Ori. (2013). Topological Modelling of Nanostructures and Extended Systems. Springer.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Eberhard Engel, & Reiner M. Dreizler. (2011). Density Functional Theory : An Advanced Course. Springer.

Авторы

• Шендерович Игорь Евгеньевич
• Юдаева Оксана Юрьевна
• Дурнев Михаил Васильевич