Przedmioty obieralne

Kurs będzie złożony z trzech części: pierwsza część obejmuje podstawowe wiadomości z zakresu elektroniki klasycznej, druga część jest poświęcona podstawą nanoelektroniki molekularnej. Studenci poznają podstawy teorii pasmowej ciała stałego oraz fizykochemii półprzewodników. Na zajęciach zostaną zaprezentowane metody syntezy prekursorów molekularnych używanych w nanoelektronice molekularnej oraz ich właściwości fizykochemiczne w tym struktura elektronowa. W ostatniej części kursu omówione zostaną techniki wytwarzania oraz badania właściwości prototypów urządzeń nanoelektronicznych.

Zajęcia będą połączeniem ćwiczeń audytoryjnych oraz laboratoryjnych zajęć praktycznych w pracowni komputerowej z wykorzystaniem klastra obliczeniowego. Nacisk kładziony będzie na analizę podstawowych efektów obserwowanych eksperymentalnie w nanostrukturach oraz ich modelowanie numeryczne. Wybrane przykłady będą stanowiły projekty obliczeniowe realizowane przez studentów z wykorzystaniem biblioteki KWANT.Omawiane zagadnienia obejmują: kwantowy efekt rozmiarowy (dwuwymiarowy gaz elektronowy, kropki kwantowe, druty kwantowe); opis transportu elektronowego przez nanostruktury (transport balistyczny, formuła Landauera, model Tsu-Esakiego, kwantowy kontakt punktowy); transport elektronowy w obecności pola magnetycznego (poziomy Landaua, kwantowy efekt Halla, pierścienie kwantowe, efekt Aharonova Bohma). Przykładowy projekt realizowany w ramach zajęć zaprezentowany jest tutaj.

Kurs jest wprowadzeniem dla przyszłych inżynierów i naukowców do świata unikalnych właściwości fizyko-chemicznych materiałów o zredukowanej wymiarowości. W ramach wykładu studenci zapoznają się z podstawowymi pojęciami z zakresu nanotechnologii oraz właściwościowości funkcjonalnych materiałów. Bazując na przeglądzie literatury naukowej ostatnich lat zapoznają się z najnowszymi osiągnięciami w zakresie wytwarzania i wykorzystania nanomateriałów funkcjonalnych (nanocząstek, nanodrutów, nanowarstw, heterostruktur), metodami obróbki i formowania materiałów w nanoskali (nanolitografia, depozycja) oraz technikami badania właściwości nanomateriałów (metody mikroskopowe, metody dyfrakcyjne, metody spektroskopowe, metody badania właściwości funkcjonalnych). W ramach zajęć warsztatowych studenci będą asystować w małych grupach pracownikom badawczym ACMiN AGH w modelowaniu, wytwarzaniu i charakteryzowaniu wybranych nanomateriałów funkcjonalnych (warstw, nanokompozytów, nanocząstek i/lub nanostruktur).

Półprzewodniki w obliczeniach neuromorficznych to kurs przeznaczony dla studentów, którzy chcą zgłębić, w jaki sposób fundamentalne zasady działania półprzewodników rewolucjonizują elektronikę inspirowaną pracą ludzkiego mózgu — jeden z najbardziej obiecujących kierunków rozwoju współczesnych technologii informacyjnych. Łącząc chemię materiałów, elektronikę oraz sztuczną inteligencję, ten interdyscyplinarny kurs zapewnia solidne podstawy do zrozumienia i współtworzenia technologii obliczeniowych nowej generacji. Studenci poznają najnowsze zagadnienia, takie jak memrystory, sieci neuronowe oraz hybrydowe półprzewodniki organiczno–nieorganiczne — kluczowe elementy napędzające rozwój sprzętu neuromorficznego. Kurs jest idealny dla studentów inzynierii materiałowej, inżynierii elektrycznej lub informatyki. Oferuje nie tylko gruntowne podstawy teoretyczne, ale także praktyczny kontekst dzięki oparciu na aktualnych badaniach. Po jego ukończeniu studenci będą wyposażeni w wiedzę i inspirację, by aktywnie kształtować przyszłość inteligentnych systemów i innowacji w IT.