TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | FK607 |
| Ad | Düşük Boyutlu Kuantum Sistemleri I |
| Dönem | 2023-2024 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
Schrödinger denklemi ve zamandan bağımsız hale getirilmesi, Kuantum kuyusu ve hareketi kısıtlanmış parçacıkların enerji seviyelerinin bulunması, Bir, iki ve üç boyutta durum yoğunluğu hesabı, Blok teoremi ve uygulanması, Elektronun kristal içindeki hareketinin incelenmesi, Yarı klasik denklemler, etkin kütle, Optik ve akustik fononların dağınım fonksiyonları, Heteroeklemler ve elde edilmesi, Heteroeklemlerin katkılanması bant profili, İki boyutlu sistemler için Schrödinger denklemini, Kare, üçgen ve parabolik kuyu için Schrödinger denkleminin çözümü, Sıfır ve tek boyutlu sistemler için Schrödinger denklemi, Tek boyutlu sistemler için Schrödinger denkleminin çözümü, Sıfır boyutlu sistemler için Schrödinger denkleminin çözümü.
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 | Schrödinger denklemini anlar. |
| ÖÇ02 | Kuantum kuyusu, hareketi kısıtlanmış paracık kavramlarını açıklar. |
| ÖÇ03 | Çeşitli boyutlardaki durum yoğunluğunu kavrar. |
| ÖÇ04 | Bloch teoremini anlar. |
| ÖÇ05 | Optik ve akustik fononların dağınım fonksiyonlarını anlar. |
| ÖÇ06 | İki ve daha düşük boyutlarda Schrödinger denklemini yazmayı ve çözmeyi anlar. |
| ÖÇ07 | Heteroeklemlerin nasıl oluşturulduğunu kavrar. |
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. | 3 |
| 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 | Schrödinger denklemi ve zamandan bağımsız hale getirilmesi | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Kuantum kuyusu ve hareketi kısıtlanmış parçacıkların enerji seviyelerinin bulunması | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Bir, iki ve üç boyutta durum yoğunluğu hesabı | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Blok teoremi ve uygulanması | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | Elektronun kristal içindeki hareketinin incelenmesi | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Yarı klasik denklemler, etkin kütle | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Optik ve akustik fononların dağınım fonksiyonları | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınav | Ara sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Heteroeklemler ve elde edilmesi | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Heteroeklemlerin katkılanması bant profili | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | İki boyutlu sistemler için Schrödinger denklemini | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Kare, üçgen ve parabolik kuyu için Schrödinger denkleminin çözümü | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Sıfır ve tek boyutlu sistemler için Schrödinger denklemi | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Tek boyutlu sistemler için Schrödinger denkleminin çözümü | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Sıfır boyutlu sistemler için Schrödinger denkleminin çözümü | Ders kitabında/ders notlarında ilgili kesimi çalışın. | 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 | ||