Topic outline

  • Загальна інформація про курс

    Ідея курсу: Розв'язування систем звичайних і диференціальних рівнянь з частинними похідними у фізиці матеріалів

    Метою курса є з одного боку поглибнення знань з фізики твердого тіла і матеріалознавства, а з іншого  -  розвиток навичок застосування математичних методів моделювання властивостей різноманітних матеріалів. Як приклади  розглядаються менш традиційні теми фізики конденсованого стану, які стосуються процесів у діелектриках, сегнетоелектриках, органічних та неорганічних напівпровідниках, металах та надпровідниках. Всі розрахунки в лекціях проводяться наочно (на дошці), за необхідності із залученням графічних матеріалів, пов'язаних з відповідними експериментами. Матеріали курсу базуються на класичних джерелах, а також, значною мірою, на оригінальних дослідженнях. Після лекцій додаються презентаційні матеріали  англійською, засновані на аналогічному курсі, який автор викладав протягом багатьох років в Інституті Матеріалознавства Технічного Університету Дармштадта у Німеччині. 

  • Лекція 1

    Електричний струм в ізоляторах обмежений просторовим зарядом. Уніполярна інжекція носіїв заряду в діелектриках і органічних напівпровідниках. Закон Мотта-Герні.

  • Лекція 2

    Біполярна інжекція заряду в ізоляторах. Світлодіоди та їх вольтно-амперні характеристики.

  • Лекція 3

    Термічна інжекція Річардсона-Шотткі, тунелювання Фаулера-Нордхейма та самоузгоджена модель інжекції носіїв заряду в діелектриках.

  • Лекція 4

    Термолюмінесценція і термостимульований струм в напівпровідниках. Виявлення рівнів електронних дефектів в режимах швидкого і повільного повторного захоплення.

  • Лекція 5

    Явище старіння в акцепторних легованих сегнетоелектриках. Накопичення просторового заряду на доменних кордонах та інші механізми старіння.

  • Лекція 6

    Міграція заряджених дефектів в 2D мультидоменному сегнетоелектричному зерні як механізм старіння в сегнетоелектриках.

  • Лекція 7

    Стохастичне поляризаційне перемикання в монокристалічних сегнетоелектриках під впливом електричного поля. Класична модель Колмогорова-Аврамі-Ішібаші.

  • Лекція 8

    Універсальна стохастична кінетика перемикання поляризації в полікристалічних сегнетоелектриках. Модель неоднорідного поля.

  • Лекція 9

    Електромеханічний відгук сегнетоелектриків/сегнетоеластиків під впливом електричного поля: багатоступінчасте стохастичне поляризаційне перемикання.

  • Лекція 10

    Дифузія магнітного поля в провідних середовищах. Проникнення магнітного поля в циліндричний металевий стрижень.

  • Лекція 11

    Повзучість магнітного потоку у плиті високотемпературного надпровідника: нелінійна дифузія електричного поля.

  • Лекція 12

    Фазові переходи на рухомій межі. Задача Стефана для теплообміну: Затвердіння переохолодженої рідини. Задача Стефана для масопереносу в твердих розчинах. Частинка зростаючої фази в пересиченій матриці.