Geum.ru

Программа вступительного конкурсного экзамена по направлению подготовки магистрОВ

Вид материалаПрограмма

Содержание


1. В основу программы
2.1Квантовая механика
2.2Физика конденсированного состояния
2.3Физико-химия наноструктурированных материалов
2.4Экспериментальные методы исследования и метрология
2.5Методы математического моделирования
2.6Основы технологии материалов
2.7Квантовая и оптическая электроника
2.8Стандартизация и сертификация
Подобный материал:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В г.ТАГАНРОГЕ

Кафедра микроэлектроники и технологии больших интегральных схем


УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

электроники и приборостроения

__________________ Коноплев Б.Г.

"___" __________________2011 г.


ПРОГРАММА вступительного конкурсного

ЭКЗАМЕНА

ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ магистрОВ

222900 – Нанотехнологии и микросистемная техника

магистерская программа – «нанотехнологии»


Таганрог 2011 г.

Программа составлена на основе Государственного образовательного стандарта по направлению подготовки бакалавров «Нанотехнология».

Программа одобрена:

на заседании кафедры ТМ и НА . .2011 г.,

на заседании совета ФЭП . .2011 г.

Составили: Авдеев С.П., Агеев О.А., Блинов Ю.Ф., Рындин Е.А., Варзарев Ю.Н., Серба П.В., Малюков С.П., Светличный А.М.

Редакторы: Коноплев Б.Г., Иванцов В.В.


1. В основу программы положены следующие дисциплины блока ОПД Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 202100 «Нанотехнология»:
  • Квантовая механика
  • Физика конденсированного состояния
  • Физико-химия наноструктурированных материалов
  • Экспериментальные методы исследования и метрология
  • Методы математического моделирования
  • Основы технологии материалов
  • Квантовая и оптическая электроника
  • Стандартизация и сертификация

2. Содержание программы.

2.1Квантовая механика


Принцип неопределенности; принцип суперпозиции; чистые, смешанные и запутанные состояния; операторы; волновая функция и матрица плотности; представления; общие свойства гармонического осциллятора; туннельный эффект; движение в центрально-симметричном поле; теория возмущений; спин; принцип тождественности одинаковых частиц; атом и периодическая система элементов Менделеева; молекула; обменное взаимодействие; самосогласованный потенциал и метод Хартри-Фока; метод функционала плотности; макроскопические квантовые явления; статистические распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна; бозе-конденсация и сверхтекучесть; квантование электромагнитного поля; квантовые измерения; взаимодействие квантовых систем с классическим окружением; квантовый компьютер; квантовые вычисления и унитарные преобразования; квантовый параллелизм; логические квантовые вентили.

Рекомендуемая литература:
  1. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М.: Наука, 1983, 664 с.
  2. Блохинцев Д.И. Квантовая механика. М.: Наука, 1988, 664 с.
  3. Ландау А.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М:– Наука, 1983 г.
  4. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Мир, 2001, 519 с.

2.2Физика конденсированного состояния


Симметрия и структура кристаллов; обратная решетка; уравнение Шредингера в периодическом потенциале; блоховская волновая функция; энергетические зоны; классификация кристаллов на металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной теории; носители заряда в полупроводниках и металлах и модель газа свободных и независимых электронов; кинетические процессы в электронном газе; плазменные колебания и плазмоны; скин-эффект; квантовый электронный газ; энергия и поверхность Ферми; эффективная масса носителей заряда; дырки - носители заряда в валентной зоне полупроводников; колебания кристаллической решетки и фононы; теплоемкость решетки; тепловое расширение и теплопроводность; локальное поле и диэлектрическая проницаемость; механизмы поляризуемости кристаллов; оптические свойства ионных кристаллов; поляритоны; пироэлектрики и сегнетоэлектрики; парамагнетики и диамагнетики; обменное взаимодействие; ферромагнетики и антиферромагнетики; спиновые волны; концепция квазичастиц; фазовые переходы и дальний порядок; классические и квантовые жидкости; сверхтекучесть; сверхпроводимость и эффект Мейсснера; сверхпроводники I и II рода; теория Гинзбурга-Ландау; квантование потока в сверхпроводниках; эффект Джозефсона; микроскопическая теория сверхпроводимости Бардина-Купера-Шриффера; тепловые и радиационные точечные дефекты в кристаллах; механизмы диффузии; дислокации; элементы теории упругости, тензоры деформаций и напряжений; жидкие кристаллы; полимеры; фракталы; теория протекания.

Рекомендуемая литература:
  1. Левин А.Г. Физика твердого тела. М:– Наука, 2003.
  2. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М:– ВШ, 1997.
  3. Ландау А.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М:– Наука, 1983 г.

2.3Физико-химия наноструктурированных материалов


Термодинамика поверхности, процессы на поверхности и в приповерхностных слоях; адсорбция и десорбция; поверхностная энергия и ее анизотропия; реконструкция и релаксация поверхностей; обработка поверхности и условия сохранения ее свойств; механизмы роста на поверхности (механизм Странского-Крастанова и др.), основы физической химии наносистем; уравнения и характеристики условий термодинамической стабильности межфазных границ в наносистемах; особенности поверхностных процессов в микро- и наноструктурах: размерные эффекты и фазовые переходы; зародышеобразование, кластерообразование и формирование наноструктур; самоорганизация наноразмерных упорядоченных структур; физико-химические эффекты в туннельно-зондовой нанотехнологии; локальные химические электронно-стимулированные реакции.

Рекомендуемая литература:
  1. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-хиия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. – М.: КомКнига, 2006. – 592 с.
  2. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. – М.: Физматлит, 2005. – 416 с.
  3. Барыбин А.А. Электроника и микроэлектроника. Физико-технологические основы. – М.: Физматлит, 2006. – 424 с.
  4. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. – М.: Высш. шк., 1988. – 496 с.

2.4Экспериментальные методы исследования и метрология


Метрологические проблемы в исследованиях микро- и наноструктур: понятие многократного измерения и метрологического обеспечения; проблемы интерпретации электронно-микроскопических и микрозондовых изображений наноструктур, пространственное и энергетическое разрешение, приборные, схемные и системные ограничения, шумы; фундаментальные термодинамические и квантовомеханические ограничения на точность и величины измерений; статистические методы обработки результатов измерений физических и биологических объектов: точность измерений, классификация погрешностей и способов их обнаружения, функции распределения результатов наблюдения, математическое ожидание, среднеквадратичное отклонение, доверительный интервал и доверительная вероятность, критерии согласия Пирсона и Колмогорова; основные параметры микро- и нанообъектов, регистрируемые в эксперименте: степень кристаллического совершенства, особенности энергетической структуры микро- и нанообъектов, особенности симметрии объектов, механизмы транспорта носителей тока, кинетические коэффициенты носителей тока в нанообъектах, оптические характеристики микро- и нанообъектов; физические принципы, положенные в основу измерений, определяющих параметры объектов исследования, физические ограничения экспериментальных методов определения геометрических, механических, концентрационных, оптических и электрических параметров физических и биологических систем; бесконтактные (неразрушающие) и контактные методы диагностики; методы измерения параметров объема физических и биологических тел; методы исследования свойств поверхности.

Рекомендуемая литература:
  1. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. М.: Техносфера, 2004, 384 с.
  2. Фельдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. М.: Мир, 1989, 342 стр.
  3. Вудроф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989, 568 стр.
  4. Основы аналитической электронной микроскопии. Под ред. Ж.Дж. Грена, Дж. Гольдштейна и др. М.: Металлургия, 1990, 583 стр.
  5. Конников С.Г. Количественная растровая электронная микроскопия. Учебное пособие, СПб ГТУ, 1999
  6. Рыков С.А. Сканирующая зондовая микроскопия полупроводниковых материалов и наноструктур. СПб.: Наука, 2000, 60 с.
  7. Черепин В.Т. Ионный микрозондовый анализ. Киев: Наукова думка, 1992
  8. Ведринский Р.В., Гегузин И.И. Рентгеновские спектры поглощения твердых тел. Москва: Энергоатомиздат, 1991, 184 стр.

2.5Методы математического моделирования


Математическое моделирование и вычислительный эксперимент; математические модели в физике, химии, биологии; физико-математические модели в задачах механики жидкости, газа и плазмы, твердого и деформируемого тела, физико-химических свойств веществ; математический аппарат, применяемый для построения кинетических моделей физических, химических и биологических процессов; модели эволюции и развития в биологии, модели распределенных биологических систем; моделирование молекулярных и кластерных систем.

Рекомендуемая литература:
  1. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование. М.: Наука. Физматлит, 1997.
  2. Тарасевич Н.Н. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс. М.: Эдиториал УРСС, 2001
  3. Введение в математическое моделирование. Под редакцией Трусова П.В. М.: М.: Логос, 2004.
  4. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999.
  5. Свешников А.Г., Боголюбов А.Н., Кравцов В.В. Лекции по математической физике. М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004.
  6. Васильева А.Б., Бутузов В.Ф. Асимптотические методы в теории cингулярных возмущений. М.: Высшая школа, 1990..

2.6Основы технологии материалов


Общая классификация материалов по составу, свойствам и техническому назначению; основные технологии производства неорганических и органических материалов, композиционных материалов; физические, химические и механические методы обработки; физико-химические основы создания материалов и изделий с заданными свойствами; фазовые равновесия и структуро-образование в процессе получения и обработки; методы испытаний и диагностики материалов и изделий; средства и задачи обеспечения качества продукции.

Рекомендуемая литература:
  1. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. М.: Физматлит. 2000. 224 с.
  2. Таиров Ю.М., Цветков Н.Ф. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов: Учебник для студентов ВУЗов. М.: Высшая школа, 1983
  3. Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. Наноструктурные материалы. М.: Академия, 2005, 192 с.

2.7Квантовая и оптическая электроника


Способы описания и характеристики электромагнитного излучения оптического диапазона; физические основы взаимодействия оптического излучения с квантовыми системами; энергетические состояния квантовых систем; оптические переходы, структура спектров; ширина, форма и уширение спектральных линий; оптические явления в средах с различными агрегатными состояниями; усиление оптического излучения; активные среды и методы создания инверсной населенности; насыщение усиления в активных средах; генерация оптического излучения; нелинейно-оптические эффекты; основные типы когерентных и некогерентных источников оптического излучения; физические принципы и основные элементы для регистрации, модуляции, отклонения, трансформации, передачи и обработки оптического излучения.

Рекомендуемая литература:
  1. Пихтин А.Н. Оптическая и квантовая электроника. М., ВШ. 2001г.
  2. Ярив А., Юх И. Оптические волны в кристаллах. М., Мир. 1987г.
  3. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках. М., Мир.1979г.
  4. Гауэр Дж. Оптические системы связи. М., Радио и связь. 1989г.

2.8Стандартизация и сертификация


Правовые основы и научная база стандартизации; государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов; основные цели, объекты, схемы и системы сертификации; обязательная и добровольная сертификация; правила и порядок проведения сертификации; международные стандарты качества ISOO; основные положения закона РФ об обеспечении единства измерений; структура и функции метрологической службы организаций, являющихся юридическими лицами.

Рекомендуемая литература:
  1. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Метрология (теоретические, прикладные и законодательные основы): Учебное пособие. М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. 386 с.
  2. Основы метрологии и электрические измерения. Под ред. Е.М. Душина. Л.: Энергоатомиздат, 1987. 480 с.
  3. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии и сертификации. Учебник для вузов. М.: ЮРАЙТ, 2000. 268 с.
  4. Мазурова Т.А. Сертификация: Конспект лекций. Таганрог: ТРТУ, 1998. 109 с.
  5. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология. М.: Логос, 2000. 408 с.
  6. Сергеев А.Г., Латышев М.В. Сертификация: Учебное пособие для вузов. М.: Логос, 2000. 248 с.
  7. В.Г.Косторниченко, В.Б.Лапшин. Введение в метрологию, стандартизацию и сертификацию. Учебное пособие. Таганрог. 2003.



Зав. кафедрой ТМ и НА Агеев О.А.