Топологические эффекты в кристаллах и низкоразмерных структурах
Физический факультет

Курс предназначен для ознакомления студентов одним из ярких проявлений квантовой механики в макроскопических свойствах материалом - топологическими эффектами в кристаллах и низкоразмерных структурах. В рамках курсах рассматриваются такие явления как квантовый, аномальный, спиновый эффект Холла, эффект Ааронова-Бома, явления связанные с поверхностными и краевыми состояниями в топологических изоляторах, явления в вейловских металлах

Для понимания топологичских эффектов необходимо знание основ физики твёрдого тела, которая базируется на квантовой механике и квантовой статистике. Поэтому необходимые разделы из физики твёрдого тела включены в курс. Основы физики твёрдого тела излагаются последовательно в доступной форме, начиная с волновых свойств электронов и уравнения Шредингера. В рамках курса также даются необходимые знания по физике низкоразмерных систем, основанные на эффекте размерного квантования.

При описание топологических эффектов описывается и используется подход основанный на понятии фазы Берри, который на сегодняшний день является наиболее признанным для описания топологических эффектов в кристаллах и низкоразмерных структурах.

Курс состоит из 15-ти лекций. Объём курса — 30 часов. Темы лекций и их последовательность представлены в программе .

Цель курса

Овладение студентами современными профессиональными знаниями об электронном строении кристаллов и низкоразмерных структур, роли топологических эффектов в свойствах кристаллов и низкоразмерных структур, возможностях и перспективах практического использования топологических эффектов.

Задачи курса

Изучение основ физики твердого тела и низкоразмерных структур.

Изучение влияния симметрии и законов сохранения на свойства кристаллов и низкоразмерных структур.

Изучение топологических эффектов в кристаллах в низкоразмерных структурах, возможностей и перспектив их практического применения.