- Знать основные закономерности физических явлений, сопровождающих возникновение нейтронного и синхротронного излучений, взаимодействие этих излучений с поверхностями материалов, методики исследования и применения указанных процессов, общие принципы функционирования основных элементов современного аналитического оборудования.
- Уметь использовать полученные знания для решения типичных задач диагностики наноструктурированных материалов, аналитическими и численными методами, пользуясь современным программным обеспечением.
- Владеть навыками проведения расчетов простейших дифрактометрических систем.
- Иметь представление о роли изучаемых процессов в современной науке, технике и технологии, об истории их исследования и выдающихся ученых, о возможных применениях в различных областях науки (включая проблемы разработки устройств для обеспечения жизнедеятельности и решения экологических задач) и о прогнозировании научно-технического прогресса.
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам | |
| 5-й сем. | 7-сем. | |
| Лекции (Л), час. | 36 | 108 |
| Практические занятия (ПЗ), час. | 36 | 36 |
| Самостоятельная работа (СР), час. | 54 | 90 |
| Курсовые проекты (КП), шт. | 1 | - |
| Расчетные задания, шт. | - | 1 |
| Зачеты, (З), шт. | 1 | - |
| Экзамены, (Э), шт. | 1 | |
| Общая трудоемкость дисциплины составляет 360 часов. | ||
1.3.04 Дисциплина Б3.В.04 Физические основы СВЧ-электроники
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зач. ед. (72 часа)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студента профессиональных компетенций в области - фундаментальных основ СВЧ-электроники, необходимых для подготовки бакалавров, способных к использованию и созданию сверхвысокочастотных (СВЧ) излучений, колебаний и волн как в научных лабораториях, так и в условиях производства, другой практической деятельности.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.04 «Физические основы СВЧ-электроники» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физика нанотехнологий и наноразмерных структур» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в седьмом семестре. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Математическая физика», «Электродинамика» и «Электроника и микроэлектроника». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующей дисциплины Б3.В.06 «Квантовая электроника» и также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современной СВЧ электроники и ее приложений, в частности, систем передачи и приема информации.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
| № | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час | ||
| Л | ПЗ | СР | ||
| 1 | Особенности свойств материалов на сверхвысоких частотах (СВЧ) | 4 | 2 | 2 |
| 2 | Линии передачи и электродинамические структуры, используемые в СВЧ электронике | 6 | 3 | 3 |
| 3 | Особенности протекания токов и взаимодействия электронов с СВЧ полями; основные идеи создания СВЧ устройств | 8 | 4 | 4 |
| 4 | Устройства с электростатическим сеточным управлением, устройства О-типа, устройства магнетронного типа, типичные релятивистские устройства; | 8 | 4 | 4 |
| 5 | Волновые и колебательные явления в электронных потоках СВЧ устройств; формирование электронных потоков для основных типов СВЧ устройств и особенности коллективных процессов в реализуемых на практике потоках; влияние коллективных процессов на характеристики СВЧ устройств | 6 | 3 | 3 |
| 6 | Ионные и плазменные процессы в вакуумных СВЧ устройствах и их влияние на их функционирование. | 4 | 2 | 2 |
| Общая трудоемкость 72 час | 36 | 18 | 18 | |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
- физические основы вакуумной СВЧ электроники;
- принципы создания и механизмы работы важнейших типов СВЧ приборов и устройств;
уметь:
- определять достижимые характеристики основных типов СВЧ устройств;
- оценивать области возможного их применения;
владеть:
- навыками практического использования методов оценки характеристик СВЧ-устройств различного назначения;
Иметь представление:
- об использовании средств и методов СВЧ электроники в практической деятельности;
- об основных научно-технических проблемах и перспективах развития СВЧ электроники.
4. Объем дисциплины по видам учебной работы и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам |
| 7-й семестр | |
| Лекции, ч/нед | 2 |
| Практические занятия, ч/нед | 2 |
| Самостоятельные занятия, ч/нед | 2 |
| Экзамены, шт/сем | 1 |
Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 часа.
1.3.05 Дисциплина Б3.В.05 Физика нанокомпозитных материалов
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 2 зач. ед. (65 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студента следующих универсальных, предметно-специализированных и социально-личностных компетенций, способствующих социальной мобильности, конкурентоспособности и устойчивости на отечественном и мировом рынке труда:
- готовность учитывать современные тенденции развития микро и нанотехнологии в своей профессиональной деятельности;