Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского

"УТВЕРЖДАЮ"
Декан радиофизического факультета
профессор ___________ С.Н.Гурбатов

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса
"КВАНТОВЫЕ СТАНДАРТЫ"
для направления подготовки 511500 - Радиофизика
(цикл общепрофессиональных дисциплин магистерской подготовки)
Н.Новгород - 2001

1. Организационно-методический раздел.

    Программа предназначена для подготовки бакалавров и магистров радиофизики, а также специалистов по радиофизическим специальностям "Радиофизика и электроника", "Фундаментальная радиофизика и физическая электроника". Курс "Квантовые стандарты" читается в 9 семестре и является одним из завершающих курсов по квантовой физике. Он базируется на знаниях студентов, приобретенных в курсах радиотехники, квантовой механики, квантовой радиофизики, физики твердого тела и статистической физики и термодинамики. Он состоит из трех подтем: стандарты частоты, стандарты Ома, стандарты Вольта.
Цель курса - сформировать у студентов современное представление об основных принципах современных прецезионных измерений.

2. Содержание курса.

I. ВВЕДЕНИЕ.

Точные измерения как основа всей Науки.

II. ПАССИВНАЯ И АКТИВНАЯ КВАНТОВАЯ СИСТЕМА ПОД ДЕЙСТВИЕМ РЕЗОНАНСНОГО ПОЛЯ: РЕЗОНАНСНАЯ КРИВАЯ.

III. СХЕМЫ КВАНТОВЫХ СТАНДАРТОВ ЧАСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАССИВНЫХ И АКТИВНЫХ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ.

IV. РУБИДИЕВЫЙ КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ.

V. КВАНТОВЫЕ ЯМЫ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ.

Двумерные электронные системы.

VI. ОСОБЕННОСТИ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ДВУМЕРНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ.

Изменение энергии Ферми при изменении магнитного поля в двумерных электронных системах.

VII. КВАНТОВЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА И КВАНТОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ.

Стандарт Ома.

VIII. ЭФФЕКТ ДЖОЗЕФСОНА В ПРИ СЛАБОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ СВЕРХПРОВОДНИКАМИ.

Соотношение Джозефсона как путь от стандарта частоты к стандарту Вольта.

IX. РЕЗИСТИВНАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДА ДЖОЗЕФСОНА.

Переход Джозефсона под действием монохроматического воздействия. Прямой и обратный эффекты Джозефсона.

X. СТАНДАРТЫ ВОЛЬТА НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ШУНТИРОВАННЫХ ЛИНЕЕК ДЖОЗЕФСОНОВСКИХ КОНТАКТОВ.

3. Распределение часов курса по темам и видам работ.

N
п/п

Наименование
тем и разделов

Всего
часов

Аудиторные занятия

Самостоятельная
работа

Лекции
 

I-II

8

4

4
 

III

5

2

3
 

IV

6

4

2
 

V

7

4

3
 

VI

6

4

2
 

VII

6

4

2
 

VIII

6

4

2
 

IX

5

2

3
9.

Х

6

4

2
 

ИТОГО:

55

32

23

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.

Лабораторные работы (9 семестр)

Итоговый контроль: экзамен в конце 10-го семестра.

5. Учебно-методическое обеспечение курса.

5.1. Рекомендуемая литература (основная).

  1. Файн В.М., Ханин Я.И. Квантовая радиофизика. М. Наука
  2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Статистическая физика. Ч.1 и 2, М. Наука, 1982.
  3. Шмидт В. Введение в физику сверхпроводников. М. Наука, 1982.
  4. Лихарев К.К. Эффект Джозефсона и его применения

5.2. Рекомендуемая литература (дополнительная).

  1. Демиховский В.Я., Вугалтер Физика низкоразмерных систем. Сб. статей "Квантовый Эффект Холла"

Составитель программы:
член-корр.РАН А.А.Андронов.