IDENTIFYING DATA 2009_10
Subject (*) Code 205151107
Study programme
Nanoscience and Nanotechnology (2006)
 Cycle 2nd
Descriptors Credits Type Year Period
5 Compulsory Second Only annual
Language
Anglès
Department Química Analítica i Química Orgànica
Coordinator
E-mail
Lecturers
Web http://www.ub.edu/nanotec/assignatures.php
General description and relevant information This course will be given at the UB Campus in Barcelona. Please click on the web site address. Continguts: 1. Base teòrica. Introducció. Dualitat ona-partícula en Física Quàntica. Longituds i temps característics. 2.- Equació de Schrödinger. Valors mitjos de quantitats físiques. Separació de variables. Mètode variacional. Mètodes pertorbatius. 3.- Sistemes de moltes partícules. Propietats genèriques dels sistemes de partícules idèntiques. Eq. de Schrödinger per moltes partícules: Potencials autoconsistents. Spin i estadística electrònica. 4.- Electrons en potencials cristal•lins. Funcions de Bloch. Ocupació de les bandes d’energia: metalls, semiconductors i dialèctrics. Aproximació de massa efectiva. Funció envoltant. 5.- Electrons en heterostructures semiconductoras. Quantum wells. Densitat d’estats d’un gas d’electrons bidimensional. Quantum wires. Funcions d’ona i energies de les subbandes. Densitats d’estats per un gas d’electrons unidimensional. Quantum dots. Funcions d’ona i energies dels nivells monoparticulars. Densitats d’estats per a un gas 0-dimensional. 6.- Descripció de partícula independent. Densitats d’estats. Confinament lateral. Influencia de camps magnètics externs. Estats de Fock-Darwin. Regles de selecció. 7.- Propietats del sistema d’electrons en interacció. Teorema de Kohn. Magnetoplasmons y estats de marge. Espectroscòpia infraroja i capacitancia. Formalisme del funcional de la densitat. 8.- Introducció a la teoria del transport electrònic en la nanoescala. Formalisme de Landau-Büttiker. Teoria del funcional de la densitat. Electrònica molecular. 9.- Aplicacions. Nanotubs, cadenes moleculars, nanoemissors, nanosensors. Tècniques instrumentals en la nanoescala.

Competences
Type A Code Competences Specific
  Research
Type B Code Competences Transversal
  Research
Type C Code Competences Nuclear
  Research

Learning aims
Objectives Competences

Contents
Topic Sub-topic
1.- Base teòrica. Introducció. Dualitat ona-partícula en Física Quàntica. Longituds i temps característics.
2.- Equació de Schrödinger. Valors mitjos de quantitats físiques. Separació de variables. Mètode variacional. Mètodes pertorbatius.
3.- Sistemes de moltes partícules. Propietats genèriques dels sistemes de partícules idèntiques. Eq. de Schrödinger per moltes partícules: Potencials autoconsistents. Spin i estadística electrònica.
4.- Electrons en potencials cristal•lins. Funcions de Bloch. Ocupació de les bandes d’energia: metalls, semiconductors i dialèctrics. Aproximació de massa efectiva. Funció envoltant.
5.- Electrons en heterostructures semiconductoras. Quantum wells. Densitat d’estats d’un gas d’electrons bidimensional. Quantum wires. Funcions d’ona i energies de les subbandes. Densitats d’estats per un gas d’electrons unidimensinal. Quantum dots. Funcions d’ona i energies dels nivells monoparticulars. Densitats d’estats per a un gas 0-dimensional.
6.- Descripció de partícula independent. Densitats d’estats. Confinament lateral. Influencia de camps magnètics externs. Estats de Fock-Darwin. Regles de selecció.
7.- Propietats del sistema d’electrons en interacció. Teorema de Kohn. Magnetoplasmons y estats de marge. Espectroscòpia infraroja i capacitancia. Formalisme del funcional de la densitat.
8.- Introducció a la teoria del transport electrònic en la nanoescala. Formalisme de Landau-Büttiker. Teoria del funcional de la densitat. Electrònica molecular.
9.- Aplicacions. Nanotubs, cadenes moleculars, nanoemissors, nanosensors. Tècniques instrumentals en la nanoescala.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours Hours outside the classroom (**) Total hours
Introductory activities
0 0 0
 
Lecture
45 0 45
 
Personal tuition
0 0 0
 
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities
Lecture

Personalized attention
 
Description

Assessment
  Description Weight
 
Other comments and second exam session

Sources of information

Basic V.V. Mitin, V.A. Kochelap i M.A. Stroscio, Quantum Heterostructures, Cambridge University Press, 1999
L. Jacak, P. Hawrylak i A. Wójs, Quantum dots, Springer, 1998
K. Barnham i D. Vvedensky, Low-Dimensional semiconductor structures, Cambridge University Press, 2001
D. Bimberg, M. Grundmann i N.N. Ledentsov, Quantum Dot Heterostructures, John Wiley & Sons, 1999
H. Haug i S.W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, 2001
P. Harrison, Quantum wells, wires and dots, John Wiley & Sons, 2000
E. Lipparini, Modern Many-Particle Physics, World Scientific, 2003
S. Datta, Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge, 1995
Y. Imry, Introduction to mesoscopic systems, Oxford, 2002
M.A. Reed, T. Lee, Molecular Nanoelectronics, Amer. Sci. Pub., 2003

Complementary

Recommendations


 
Other comments
Coneixements previs bàsics de física quàntica i física estadística.
(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.