8D05311 Физическая электроника и фотоника в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Академическое письмо

  Цель дисциплины: применение фундаментальных знаний в написании научных публикации и проектов о предлагаемых решениях актуальных проблем определенного научного направления. Будут рассмотрены: особенности создания и редактирования научных текстов; официальные, нейтральные и неофициальные регистры общения; современная информационная и библиографическая культура; методы составления и оформления научной документации.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 2
  

• Методы научных исследований

  Цель дисциплины: освоение этапов и методов исследования в соответствии с поставленными задачами по научному направлению образовательной программы. Будут рассмотрены: современные модели и методы, необходимые для глубокого анализа научных расчетов и оптимизации существующих процессов с применением перспективных технологий; основные методы литературного и сравнительного анализа для составления и прогнозирования научных планов и результатов исследования.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 3
  

• Физика нелинейных явлений

  Цель дисциплины: описание основных эффектов и явлений в нелинейной физике. Будут рассмотрены: нелинейные явления в диссипативных системах, уравнение непрерывности, статистическая механика поля синус-Гордон, хаос, турбулентность жидкости, нелинейные проблемы звездной динамики, солитоны в общей теории относительности, фазовый портрет нелинейной динамической системы, автоколебания, трехволновые процессы, четырехволновые процессы, приближение самосогласованного поля, нелинейная электродинамика.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Современная физическая электроника

  Цель дисциплины: сформировать у докторантов знания о современных достижениях в области физической электроники. Будут рассмотрены: новые полупроводниковые материалы, наноматериалы, быстродействующие полупроводниковые устройства, физические процессы, современное представление о физических процессах, происходящих в полупроводниковых приборах на каждом этапе их изготовления и эксплуатации, физические ограничения полупроводниковой электроники, проблемы физической электроники и современные подходы к их решению.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Физика наноматериалов и наноустройств

  Цель дисциплины: сформировать у докторантов представление о последних научных достижениях в области физики наноматериалов и устройств на их основе. Будут рассмотрены: современные проблемы в области разработки наноструктур, роль механических, тепловых, оптических, электрических и магнитных свойств при создании современных наноматериалов, новые методы выращивания тонких полупроводниковых пленок, выращивание полупроводниковых наноматериалов с необходимыми физико-химическими свойствами.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Нелинейная и сверхбыстрая оптика

  Цель дисциплины: познакомить докторантов с научными основами нелинейной и сверхбыстрой оптикой ультракоротких лазерных импульсов. Будут рассмотрены: нелинейная оптика свободных электронов, нелинейная динамическая дифракция на свободных электронах, сверхбыстрая дифракционная рентгеновская оптика, сверхбыстрые структурные изменения, фемтосекундные лазерные импульсы, сверхбыстрая динамика решетки, динамическая теория дифракции, искажения фононного типа, нелинейные функции отклика для рентгеновских лазерных импульсов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Квантовые вычислительные системы

  Цель дисциплины: сформировать у докторантов знания о физических основах квантовых вычислительных систем. Будут рассмотрены: Джозефсоновский квантовый контакт, квантрон, вентиль в сверхпроводящих зарядовых кубитах, связь и дефазировка в джозефсоновском кубите, бифуркационный усилитель Джозефсона, динамика кубита, квантовые вычисления с потоковыми кубитами, статистика собственных значений передачи для контакта квантовой точки, квантовый кубит в двойной квантовой точке.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Полупроводниковая фотоника и оптоэлектроника

  Цель дисциплины: сформировать у докторантов знания о современных научных достижениях и результатах новых научных работ в области фотоники и оптоэлектроники. Будут рассмотрены: современные научно-технические достижения в области полупроводниковых и оптоэлектронных приборов, новые достижения в области создания лазеров, классификация и динамические свойства современных лазеров, квантовые каскадные лазеры, лазеры поверхностного излучения с вертикальным резонатором, лазеры с распределенной обратной связью, лазеры на квантовых точках, современные фотодетекторы, оптическое преобразование частоты, светоизлучающие диоды и лазерные диоды, линейные оптические носители, нелинейные оптические среды.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Анализировать современный уровень развития нанофотоники, фотовольтаики, квантовой оптики, квантовых вычислений и оптоэлектроники для решения научно-исследовательских задач;
• Применять системный подход к исследованиям в области аттосекундной и фемтосекундной физики при взаимодействии света с кристаллической решеткой вещества;
• Осуществлять критический анализ и оценку современного уровня развития научных знаний в области физической электроники и фотоники с целью постановки долгосрочных и краткосрочных целей и задач исследовательской и инновационной деятельности в том числе и на иностранном языке;
• Систематизировать основные методы исследований, используемые в области физической электроники и фотоники для решения научных и научно-технических задач;
• Моделировать физические процессы при решении научных задач в области оптики низкоразмерных систем с применением методов математической формализации, и создавать новые наноразмерные структуры с необходимыми физико-химическими свойствами;
• Сравнивать и оценивать результаты исследований других исследовательских групп, оценивать результаты собственных исследований в области физической электроники и фотоники;
• Формулировать научные проблемы и задачи, связанные с исследованиями в области сверхбыстрой, низкоразмерной оптики и квантовых вычислениях, предлагая решение актуальных проблем исходя из современного уровня развития науки и техники;
• Осуществлять научно-педагогическую деятельность, подготовку кадров в области физической электроники и фотоники и подготовку результатов научных исследований к публикации в зарубежных и отечественных журналах;
• Оценивать научные проблемы физической электроники и фотоники перспективы развития данного направления и их значение для экономики страны, соблюдая этические и профессиональные нормы, принятые в научном сообществе;
• Обладать навыками работы в команде, самостоятельностью и инициативностью, нести ответственность за результаты исследований или профессиональной деятельности, осуществлять руководство научно-исследовательскими проектами и профессиональными группами при решении научно-исследовательских задач.