TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | FK602 |
| Ad | Düşük Boyutlu Kuantum Sistemler II |
| Dönem | 2022-2023 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Doç. Dr. BERRİN ÖZDEMİR |
Dersin Amacı / Hedefi
Düşük boyutlu kuantum sistemlerin temel özelliklerini anlatmak.
Dersin İçeriği
Elektrik ve manyetik alanını varlığında Schrödinger denkleminin yazılması, Düzgün elektrik alanın varlığında iki boyutlu sistemler için Shrödinger denkleminin çözümü, Manyetik alanın iki boyutlu elektron gazı üzerine etkisi ve Shrödinger denkleminin çözümü, Zamandan bağımsız perturbasyon teorisi, Dejenere pertusyon teorisi, Zamana bağlı perturbasyon teorisi, Varyasyon prensibi, Saçılma ve Fermin'in altın kuralı, Safsızlık saçılmaları, Optik fonon saçılması, Elektron fonon etkileşimi, Kuantum kuyularında soğurma, İki boyutlu elektron gazında uzak erimli safsızlık saçılması, Saçılma mekanizmaları ve Monte Carlo yöntemleri.
Dersin Ön Koşulu
yok
Kaynaklar
The Physics of Low-dimensional Semiconductors: An Introduction, John H. Davies
Notlar
Ders notları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Elektrik ve manyetik alanın varlığında Schrödinger denklemini yazılmasını kavrar. |
| ÖÇ02 | Düzgün elektrik alanı içindeki elektronun enerji seviyelerini bulmasının kavrar. |
| ÖÇ03 | Dik olarak uygulanmış manyetik alan altındaki iki boyutlu elektron gazı için Schrödinger denkleminin nasıl yazılacağını anlar. |
| ÖÇ04 | Analitik olarak çözülemeyen problemler için yaklaşıklık metotlarını nasıl kullanılacağını kavrar. |
| ÖÇ05 | Fermi nin altın kuralını açıklar. |
| ÖÇ06 | Katkılanmış düşük boyutlu sistemlerde elektron saçılması olayını kavrar. |
| ÖÇ07 | Kısa erimli safsızlıklardan saçılma olayını anlar. |
| ÖÇ08 | Fononlardan kaynaklanan saçılmaları anlar. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziğin çeşitli konularında yeterli altyapıya sahip olur. | 5 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizikte matematiksel yöntemleri kullanır. | 4 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 3 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel araştırmanın mantığı hakkında bilgi sahibi olur. | 3 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Deneysel bir projenin sonuçlarını veya bir fizik probleminin çözümünü yazılı ve sözlü olarak sunar. | |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel araştırma yapmak için gerekli olan yayın, kitap ve yöntemleri seçer ve kullanır. | |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziğe ilişkin bir konuda bilgiye erişir, bu amaçla literatür taraması yapar ve diğer kaynakları kullanır. | 3 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanı ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümler. | |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bağımsız olarak araştırma yapabilir. | 3 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma veya sanayiye ilişkin projelerde etkin bir şekilde grup çalışması yapabilir. | 3 |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yaşam boyu öğrenme gerekliliğinin bilincine sahip olur. | 3 |
| PÖÇ13 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 3 |
| PÖÇ14 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek fizik alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | 3 |
| PÖÇ15 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bir çalışmadan elde ettiği sonuçları etkin bir şekilde sözlü ve yazılı olarak sunabilir. | 3 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinler arası çalışmalarda kullanır. | 3 |
| PÖÇ17 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma geliştirme kuruluşlarında çalışabilecek bir altyapıya sahip olur. | 4 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Elektrik ve manyetik alanını varlığında Schrödinger denkleminin yazılması. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Düzgün elektrik alanın varlığında iki boyutlu sistemler için Shrödinger denkleminin çözümü. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Manyetik alanın iki boyutlu elektron gazı üzerine etkisi ve Shrödinger denkleminin çözümü. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Zamandan bağımsız perturbasyon teorisi. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | Dejenere pertusyon teorisi. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Zamana bağlı perturbasyon teorisi. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Varyasyon prensibi. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınav | Ara sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Saçılma ve Fermin'in altın kuralı. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Safsızlık saçılmaları. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Optik fonon saçılması. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Elektron fonon etkileşimi. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Kuantum kuyularında soğurma. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | İki boyutlu elektron gazında uzak erimli safsızlık saçılması. | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Saçılma mekanizmaları ve Monte Carlo yöntemleri | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesim çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Final sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Final sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||