Знати: найбільш поширені моделі структурних перетворень і фазових переходів, методи дослідження статистично-термодинамічних і кінетичних характеристик таких моделей; сучасні уявлення про атомарно-електронну будову функціональних матеріалів, квантові та статистичні причини закономірностей їхніх рівноважних і нерівноважних властивостей, статистичну термодинаміку та фізичну кінетику фазових перетворень, сучасні адекватні теоретичні моделі та методи дослідження явищ (структурних, механічних, теплових, електричних, магнетних, оптичних), що відбуваються при фазових переходах у матеріалах, насамперед, функціонального призначення.
Вміти: оцінювати основні фізичні параметри фазових перетворень,
вибирати моделі опису, розробляти основи нових і
розширювати межі застосовності наявних метод кількісного
дослідження станів функціональних матеріалів для з’ясування особливостей їхніх
структурних, механічних, теплових, електричних, магнітних, оптичних властивостей в умовах
фазових переходів, використовувати їх
для характеризації (з
урахуванням розвитку експериментальної бази та новітніх потреб застосувань)
матеріалів, що створюються, самостійно вивчати та творчо
використовувати наукову літературу з даної дисципліни.
- Викладач: Татаренко Валентин Андрійович
Електродинаміка надпровідників базується на т.з. «дворідинній моделі», яка враховує співіснування в обємі надпровідника «нормальної» та надплинної електронної рідини, яка є «квантово-корельваним» конденсатом електронів, що рухається згідно законів квантової механіки. В курсі розглядаються лінійна та нелінійна електродинаміка надпровідників на постійному та змінному струмі, а також ефекти макроскопічної квантової когерентності, що виникають у надпровідному стані , зокрема – ефект Джозефсона і його застосування в сучасній електроніці.
- Викладач: Касаткін Олександр Леонідович
Сучасні уявлення про атомну і електронну будову наноструктур, новітні відкриття в області природознавства і сучасні проблеми фізики; методи отримання вільних кластерів, графену, фулеренів, вуглецевих нанотрубок, наночастинок, формування кластерних систем і способів їх компактування, принципи формування тонкоплівкових структур; особливості атомної і електронної будови кластерів, наночастинок і каркасних наноструктур, кластерні моделі, властивості кластерів і наночастинок; фізичну природу явищ і ефектів в кластерах, наночастинках і каркасних структурах, фізичні фактори, які є специфічними для кластерів і малих частинок.
- Викладач: Філатов Олександр Валентинович
Про визначну роль поверхні і поверхневих потенціальних бар’єрів для роботи електронних приладів і перетворювачів різних видів електромагнітної енергії в електричну; особливості атомної будови поверхні і границь розділу, формування потенціальних бар’єрів, вплив на електронні явища і процеси, та емісійно-адсорбційні властивості в металах і напівпровідниках; природу адсорбційних сил, основні положення теорій фізичної і хімічної адсорбції та роль адсорбції в гетерогенному каталізі; закономірності фото-, термо- і автоелектронної емісії.
- Викладач: Volodymyr Karbivskii
- Викладач: Карбівський Володимир Леонідович
Метою курсу є знайомство студентів із сучасними дослідженнями електронної структури і властивостей низьковимірних систем: квазі-двовимірних і одновимірних кристалів, поверхонь та інтерфейсів, кластерів. Починаючи з огляду можливостей сучасних експериментальних методів (таких як фотоелектронна спектроскопія з кутовим розділенням, тунельна Фур'є-спектроскопія, непружне розсіяння нейтронів, та інш.) з візуалізації електронної структури низьковимірних кристалів, викладаються основи і сучасні підходи до вивчення електронних властивостей конденсованих систем, а також їх конкретні застосування при дослідженні проблем високотемпературної надпровідності, магнітного, зарядового та орбітального впорядкування, поверхневих топологічних станів тощо.

- Викладач: Кордюк Олександр Анатолійович
Огляд основних методів приготування мезоскопічних зразків; як впливає розмір системи на властивості матеріалів; основні методи і можливості дослідження мезоскопічних матеріалів; основні фізичні, математичні та хімічні положення, що є основою алгоритмів моделювання матеріалів. Студенти навчаються одержувати фізичні характеристики мікрооб’єктів в різних зовнішніх умовах – температурі, тиску; враховувати особливості використання граничних умов, різних типів потенціалів взаємодії при розрахунках методом молекулярної динаміки.
- Викладач: Філатов Олександр Валентинович
Основи квантової електроніки
Мета викладання навчальної дисципліни
Метою викладення дисципліни “Квантова електроніка” є вивчення фізики лазерів та лазерних технологій. Використання лазерів в науці та техніці, зокрема, в системах запису, переробки, кодування та розпізнавання, передачі інформації, в системах дистанційного керування, в медицині та обробці матеріалів.
Даний курс передбачає вивчення основних
принципів та понятійного апарату квантової електроніки та базується на дисциплінах - оптика, спектроскопія та
фізика твердого тіла.
Завдання навчальної дисципліни
· Пояснити студентам фізичні основи лазерів та основні принципи їх функціонування;
· Знати класифікації лазерів по типу активної речовини, способу збудження та спектральному діапазону випромінювання і енергетики;
· Розуміти основи функціонування стійких та нестійких резонаторів;
· Оволодіти основними практичними способами аналізу роботи лазера для визначення потужності накачки, порогових умов генерації;
· Знати основні характеристики лазерного випромінювання, які відповідальні за різноманітне використання лазерів в науці та практиці;
· Знати основи функціонування поширених типів лазерів та їх параметрів.
- Викладач: Volodymyr Karbivskii
- Викладач: Карбівський Володимир Леонідович
Сучасні уявлення про роль електрон-електронної взаємодії у формуванні фізичних властивостей систем з вузькими енергетичними зонами та зв’язок електронної структури сильно корельованих систем (СКС) з ефектами локалізації та делокалізації носіїв заряду та спіну, про їхні рівноважні властивості та причини і закономірності фазових перетворень в СКС, про сучасні експериментальні та теоретичні методи дослідження електронних структури та властивостей функціональних матеріалах на основі СКС.
- Викладач: Лень Євген Георгійович
Знати: фізику взаємодії випромінення з речовиною як основу сучасних технологій створення і діагностики нових матеріалів у тому числі фізичні основи сучасних методів дифрактометрії функціональних матеріалів та виробів нанотехнологій, а також методів медичної діагностики і методів вивчення атомно-молекулярної структури біоматеріалів з використанням сучасної експериментальної бази, що включає джерела нового покоління синхротронного випромінення, електронів і нейтронів.
Вміти: створювати
основи нових методів діагностики дефектної структури з урахуванням розвитку
експериментальної бази і нових потреб нанотехнологій, а також розширювати
функціональні можливості методів, що вже існують, та використовувати їх для
діагностики характеристик структури матеріалів, що створюються, з ускладненою
комбінованою надструктурою, макродеформаціями та мікродефектами.
- Викладач: Молодкін Вадим Борисович
Знати: ефективно використовувати на практиці теоретичні компоненти науки: поняття, судження, умовиводи, закони; уявляти панораму універсальних методів і законів сучасного природознавства; працювати на сучасному експериментальному обладнанні; абстрагуватися від несуттєвих впливів при моделюванні реальних фізичних ситуацій; планувати оптимальне проведення експериментів; ознайомитися з основними напрямками наукової діяльності підрозділів Інституту металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України в області наноструктурних досліджень та створювати презентаційні матеріали і робити доповіді на семінарах.
Вміти: планувати і ставити фізичний експеримент та обробляти його результати; володіти навичками самостійної роботи в лабораторії на сучасному експериментальному обладнанні та методами математичного моделювання фізичних задач; якісно доповідати результати на високому науковому та методичному рівнях.
Знати: сучасні уявлення про пріоритети дослідження та використання космічного простору; основні ідеї та методи щодо одержання матеріалів в орбітальних умовах; фізичні основи процесів твердіння, спрямованої кристалізації, тепломасопереносу у рідинах та сумішах, гідродинаміки та поверхневих явищ в умовах невагомості (мікрогравітації); сучасні методи та засоби дослідження процесів, що відбуваються внаслідок зміни сили тяжіння в широких межах.
Вміти: аналізувати
перебіг багатофакторних процесів одержання матеріалів та визначати суттєві
змінні, що визначають відносний вплив
фізико-хімічних властивостей матеріалу та процесу його оброблення; обирати релевантні
моделі опису процесів за умов зміненої сили тяжіння; застосовувати новітні
ідеї, що їх запропоновано у проведених раніше космічних експериментах, для
розширення меж застосування відомих методів та технологій; самостійно вивчати
та аналізувати сучасну наукову та методичну літературу з космічного
матеріалознавства та космічних досліджень.
- Викладач: Федоров Олег Павлович
Знати: місце і роль загальних питань науки в наукових дослідженнях; сучасні проблеми фізики твердого тіла, матеріалознавства; завдання структурного аналізу в фізичному матеріалознавстві та фізиці міцності; володіти теоретичними основами методів електронно-зондового аналізу, аналітичної електронної мікроскопії, мати уявлення про інші методи локального аналізу, постановку проблем фізико-хімічного моделювання та про взаємозв’язки і фундаментальну єдність природничих наук.
Вміти: ефективно використовувати на практиці теоретичні
компоненти науки: поняття, судження, умовиводи, закони; вміти розшифровувати
зображення і електронограми, підбирати необхідний комплекс методів для
вирішення конкретних дослідницьких завдань в області дослідження структури
матеріалів. Орієнтуватися у виборі сучасної спеціальної наукової літератури.
Знати: сучасні уявлення про атомарно-електронну будову функціональних матеріалів, основні поняття електронної спектроскопії твердого тіла, основні терміни та їх визначення, основи математичного забезпечення досліджень, властивості та області застосування експериментальних методів, фізичні принципи процесів, що відбуваються у твердому тілі при взаємодії з рентгенівським випроміненням, класифікацію електронних та рентгенівських спектрів твердих тіл, фізичні принципи енергоаналізу електронів та класифікацію методів діагностики поверхні твердих тіл, основні методи досліджень, що використовуються в електронній спектроскопії, зокрема, рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, ультрафіолетова фотоелектронна спектроскопія, рентгенівська емісійна спектроскопія, Оже-електронна спектроскопія, EXAFS-спектроскопія, XANES-спектроскопія, тунельна спектроскопія.
Вміти: вибирати
моделі опису, розробляти основи нових і
розширювати межі застосовності наявних методів кількісного дослідження
електронних станів матеріалів, самостійно працювати з апаратурою та програмним
забезпеченням наукових досліджень, вибирати оптимальні для проведення
досліджень експериментальні методи та засоби обчислювальної техніки на основі
порівняльного аналізу та функціональних і експлуатаційних характеристик;
самостійно отримувати та аналізувати спектри поглинання, пропускання і
відбивання досліджуваних об’єктів.
- Викладач: Карбівський Володимир Леонідович
Знати: сучасні проблеми фізики, новітні відкриття природознавства; теоретичні моделі фундаментальних процесів і явищ у фізиці та її додатках; принципи симетрії і закони збереження; постановку проблем фізико-хімічного моделювання; методи отримання матеріалів, що мають незвичайні фізико-механічні властивості; особливості атомної та електронної будови таких матеріалів; фізичну природу явищ і ефектів при фазових перетвореннях мартенситного типу.
Вміти: ефективно використовувати на практиці теоретичні
компоненти науки; працювати на експериментальному обладнанні; планувати
оптимальне проведення експерименту; застосовувати в концентрованій формі систему
фундаментальних знань в галузі фізики твердого тіла, квантової фізики, фізики
та хімії поверхні, матеріалознавства для розуміння природи незвичайних явищ і
ефектів при фазових перетвореннях мартенситного типу в різних металах і сплавах.
- Викладач: Коваль Юрій Миколайович