Поступление 2018 личный кабинет

Фотоника диэлектриков и полупроводников

16.04.01 Техническая физика
Меганаправление: Фотоника
Подать заявление
форма
обучения:
Очная 2 года
количество мест: 12
  • 12 бюджетных мест
вступительные
испытания:
ВЭ КП
  • Вступительный экзамен
  • Конкурс «Портфолио» Университета ИТМО
стоимость обучения
в 2017 году:
261.5 тыс. руб.
в год
  • 261.5 тыс. руб в год для граждан Российской федерации
  • 281.5 тыс. руб в год для иностранных граждан

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

Руководитель программы
Учебный план
Языки обучения
RUS
Русский
Учебные корпуса
Кронверкский пр., д. 49Биржевая линия, д.14Биржевая линия, д.16

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

«Фотоника диэлектриков и полупроводников» - образовательная программа магистратуры, созданная сотрудниками одноименной базовой кафедры Университета ИТМО в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН.

Руководит кафедрой и образовательной программой главный научный сотрудник ФТИ им. А.Ф. Иоффе д.ф.-м.н. Михаил Феликсович Лимонов.

Наша кафедра представляет собой уникальную команду ведущих сотрудников и преподавателей из ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Университета ИТМО, Санкт-Петербургского государственного университета, Политехнического университета Петра Великого, Академического университета.

Профессора и доценты кафедры ? теоретики и экспериментаторы мирового уровня, ведут активную научную деятельность, публикуются в высокорейтинговых физических журналах, их оригинальные курсы лекций отражают последние достижения в области фотоники диэлектрических и полупроводниковых материалов. Наша образовательная программа обеспечит студентам фундаментальные знания и конкурентоспособность в бурно развивающейся области создания, исследования и теоретического описания фотонных макро-, микро- и наноструктур.

Программа содержит мировоззренческий, общепрофессиональный и профессиональный модули, а также вариативную часть. К основным специальным дисциплинам программы относятся: оптика твердого тела, классическая электродинамика, квантовая механика, солнечная фотовольтаика, фотонные структуры, линейная и нелинейная магнитофотоника, функциональные наноматериалы, микро- и наносенсорика, акустика наноструктур, математические методы в физике, методы нанофотоники: технологии и эксперимент, менеджмент в физике: "Think different".

АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ

Прогресс человечества в XXI веке в условиях ограниченности людских и промышленных ресурсов связан с разработкой и освоением новых передовых технологий. Если XIX век был веком пара, XX век – веком электроники, то XXI век должен стать веком фотоники. Революционные фотонные технологии обеспечивают самое быстрое распространение и обработку информации, направлены на создание высокоэффективных солнечных элементов, вносят ключевой вклад в разработку «умного дома», автомобилей без водителя, открывают новые широчайшие перспективы, перенося идеи со страниц научно-фантастических книг прошлого века в нашу повседневную жизнь.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

За два года обучения, которое сочетается с постоянной научно-исследовательской работой, студенты получат возможность создать существенный задел для успешного обучения в аспирантуре ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Университета ИТМО, других академических и университетских центров как в России, так и за рубежом. Высокий уровень подготовки позволит выпускникам кафедры успешно работать на Российских и иностранных предприятиях, относящихся к высокотехнологичным отраслям производства.

Основными целями программы являются (i) формирование фундаментальных знаний в области теоретической и экспериментальной физики, фотоники диэлектриков и полупроводников; (ii) обучение технологическим методикам, которые позволяют создавать фотонные элементы и фотонные устройства на их основе; (iii) обучение экспериментальным методам, позволяющим исследовать структурные и оптические свойства макро-, микро- и нано-образцов; (iv) освоение методов расчета оптических свойств различных элементов и устройств, в том числе рабочих характеристик фотоэлектрических преобразователей, формирование представлений о современных методах проектирования и технологиях изготовления солнечных элементов.

ДИСЦИПЛИНЫ

Классическая электродинамика

Дисциплина охватывает круг вопросов, в которых излагаются положения линейной теории электромагнитного поля в различных средах на основе уравнений Максвелла—Лоренца, базовых уравнениях для задач радиофизики и оптики. Особое внимание отводится представлению электромагнитных полей, как волновых процессов. Дисциплина включает вопросы классической теории излучения. Автор: профессор Балошин Ю.А., д.ф.- м.н. (Университет ИТМО).

Солнечная фотовольтаика

Программа дисциплины охватывает вопросы физики и технологии полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей, изучает особенности функционирования различных их типов: кремниевых, тонкопленочных многокомпонентных, многопереходных неорганических и органических. Особое внимание уделено технологии изготовления различных солнечных элементов и анализу факторов, влияющих на эффективность преобразования солнечной энергии. Дисциплина знакомит с актуальными проблемами и новейшими разработками в области солнечной фотовольтаики, закладывает необходимые навыки для создания новых фотоэлектрических преобразователей. Авторы: профессор Теруков Е.И., (д.т.н., ФТИ им.А.Ф.Иоффе, НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике), доцент Панайотти И.Е., к.ф.-м.н. (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Политехнический университет)

Квантовая механика

В предлагаемом курсе излагаются физические основы и математические методы квантовой механики. Изложение включает операторный и матричный методы квантовой механики, квантование простейших физических систем, теорию момента и спина, квазиклассическое приближение, теорию возмущений и квантовых переходов, задачу рассеяния, представление о вторичном квантовании и релятивистском описании и электрон-фотонном взаимодействии. В курс включены примеры и задачи из разных областей квантовой физики. Авторы: профессор Аверкиев Н.С., д.ф.-м.н., доцент Рожанский И.В., д.ф.-м.н. (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Политехнический университет)

Регуляция эмоционального состояния в профессиональной деятельности

Дисциплина является специализированной адаптационной дисциплиной по выбору студента. Цель освоения - формирование у обучающихся-инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья способности регулировать эмоциональное состояние в профессиональном общении, в решении рабочих конфликтов, при управлении и делегировании полномочий. Регуляция эмоционального состояния способствует развитию коммуникативных умений в профессиональной деятельности, концентрации внимания, развитию умений работать в команде, мотивации к обучению, подготовке к публичным выступлениям и самопрезентации.

Оптика твердого тела

Рассматриваются физика преломления и поглощения света веществом, распространение света в кристаллах, градиентных средах и оптических волноводах, фотоупругость, фотон-фононное и электрооптическое взаимодействие, а также нелинейно-оптические явления, включая генерацию гармоник светового излучения, оптический эффект Керра и обращение волнового фронта. Описывается усиление электромагнитных волн инвертированной средой, выводятся основные соотношения, описывающие принципы лазеров, включая нестационарные режимы генерации, и даются общие сведения о лазерах. Автор: профессор Липовский А.А., д.ф.-м.н. (Академический университет, Политехнический университет)

Фотонные структуры

Оригинальный курс «Фотонные структуры» содержит основную информацию о широком классе природных и искусственных объектов, включая упорядоченные и неупорядоченные фотонные кристаллы, магнитофотонные и плазмонные структуры, фотонные стекла Леви, метаматериалы. Обсуждается фундаментальная аналогия между электронной зонной структурой обычных «атомарных» кристаллов и фотонной зонной структурой объектов, имеющих периодическое строение в одном, двух или трех измерениях. Авторы: зав. кафедрой Лимонов М.Ф., д.ф.-м.н., с.н.с. Рыбин М.В., к.ф.-м.н. (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Университет ИТМО)

Линейная и нелинейная магнитофотоника

Курс «Линейная и нелинейная магнитофотоника» предоставляет студентам уникальную возможность проследить развитие знаний о взаимодействии излучения с магнитными средами от открытия первого магнитооптического эффекта Майклом Фарадеем в середине 19 столетия до интригующих результатов последних лет по сверхбыстрой записи информации фемтосекундными лазерными импульсами. Опираясь на теоретические знания о магнитофотоннике, мы рассмотрим наиболее актуальные проблемы управления светом в магнитных наноструктурах и управления состоянием таких наноструктур светом. Автор: доцент Калашникова А.М., PhD (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, СПбГУ)

Функциональные наноматериалы

Курс “Функциональные наноматериалы” структурно состоит из трёх частей. В первой части будут рассмотрены некоторые актуальные наноматериалы (квантовые точки и квантовые ямы, фуллерены, нанотрубки, графен, детонационные наноалмазы, полупроводниковые нановискеры и др.) и их необычные физические свойства. Будут приведены примеры применения наноматериалов для создания устройств наноэлектроники, оптоэлектроники, сенсорики, фотовольтаики и элементов энергонезависимой памяти. Во второй части будут рассмотрены основные технологические методы синтеза наноматериалов. Будут рассмотрены основные характеристики этих методов, а также их преимущества и недостатки. В третьей части будут рассмотрены основные методы диагностики наноматериалов. Курс предназначен для комплексной подготовки в области нанотехнологии и наноматериалов, включая студентов и аспирантов технических и технологических университетов, вовлеченных в решение наиболее актуальных нанотехнологических проблем. Автор: с.н.с. Дунаевский М.С., к.ф.-м.н., (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Университет ИТМО)

Микро- и наносенсорика

Курс знакомит с современным состоянием дел в сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) и в оптических методах исследования, включая флуоресцетную наноскопию. Излагаются сведения из оптики, классической и квантовой механики, материаловедения, необходимые для понимания принципов действия оптических устройств (телескопа, фотоаппарата, широкоугольного и конфокального оптического микроскопа, спектральных приборов), СЗМ устройств (сканирующего туннельного, атомно-силового, оптического ближнепольного микроскопов), существующих комбинаций СЗМ с нанооптикой. Автор: доцент Анкудинов А.В., д.ф.-м.н., (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Университет ИТМО)

Акустика наноструктур

Курс «Акустика наноструктур» позволит разобраться в метаморфозах, происходящих с упругими возбуждениями в наноструктурах. В основе – базовые понятия об упругих волнах в твердых телах, но основной материал курса – актуальные сегодня физические проблемы: генерация и распространение когерентных упругих возбуждений в наноструктурах, управление их спектральным составом, использование для сверхвысокочастотной модуляции, акустика пространственно-упорядоченных структур (нанофононика), и взаимодействие упругих возбуждений со светом на наномасштабе. Автор: с.н.с. Щербаков А.В., к.ф.-м.н., (ФТИ им.А.Ф.Иоффе)

Математические методы в физике

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с фундаментальными математическими методами описания физических систем и процессов. Подробно анализируются методы решения дифференциальных уравнений в частных производных первого и второго порядков. Особое внимание уделяется теории функций комплексного переменного и ее приложениям для анализа физических систем. Рассматриваются базовые методы асимптотического анализа и их приложения в теории дифференциальных и интегральных уравнений. Автор: доцент Богданов А.А., к.ф.-м.н., (ФТИ им.А.Ф.Иоффе, Университет ИТМО)

Методы нанофотоники: технологии и эксперимент

Содержание дисциплины "Методы нанофотоники: технологии и эксперимент" охватывает круг вопросов, связанных с современными технологиями и экспериментальными методами нанофотоники, включая физико-химические основы создания наноматериалов, методы наноструктурирования вещества и методы характеризации наноструктур. Рассматриваются особенности создания объектов нанофотоники, детально обсуждаются ограничения различных технологических методов. Описываются основные методы диагностики геометрических и оптических свойств наноструктур, а также особенности и ограничения различных исследовательских методик. Автор: н.с. Самусев А.К., к.ф.- м.н. (Университет ИТМО)

Менеджмент в физике: "Think different"

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с менеджментом, маркетингом, брэндингом и управлением научными исследованиями в отдельных группах, лабораториях и институтах, а также в фирмах, занимающихся разработкой и производством высокотехнологичной продукции. Представлены примеры и результаты как успешного, так и авантюрного менеджмента. Опыт создания и развития российских и иностранных фирм детально анализируется с использованием специальных изданий, журналов, Интернет-ресурсов и эксклюзивной информации, полученной напрямую от успешных российских компаний. Автор: Лимонова В.М., (Университет ИТМО)

ПРЕПОДАВАТЕЛИ

Александр Витальевич Анкудинов доктор физико-математических наук
Юрий Александрович Балошин профессор, доктор технических наук
Михаил Феликсович Лимонов доктор физико-математических наук

НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ

Выпускники образовательной программы «Фотоника диэлектриков и полупроводников» приобретают набор компетенций, необходимых для дальнейшего обучения в аспирантуре, а также для работы в российских и зарубежных Университетах и высокотехнологичных компаниях.

 

Профессиональные компетенции:

 

способность собирать, обрабатывать и анализировать научно-техническую информацию на русском и английском языке по теме научного исследования в области фотоники диэлектриков и полупроводников;

способность формулировать задачи и составлять план научного исследования;

способность находить оптимальные решения поставленных научных задач;

способность проводить научные исследования, обрабатывать и анализировать полученные экспериментальные и теоретические результаты;

способность создавать математические модели фотонных структур и описывать электромагнитные процессы в этих структурах, в том числе и при помощи компьютерного моделирования;

способность разрабатывать программное обеспечение для фотонных систем;

способность писать и оформлять (на русском и английском языках) отчеты, статьи, рефераты, презентации по результатам научных исследований.

 

Бизнес-компетенции:

 

способность к деловой коммуникации с партнёрами и коллегами;

способность писать научные проекты (на русском и английском языках);

способность работать с поступившими рецензиями на проекты, отчеты, статьи и отвечать рецензентам;

способность принимать решения в нестандартных ситуациях;

способность аргументировать свой выбор и нести ответственность за принятые решения;

владеть основами защиты интеллектуальной собственности.

ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ

Наша кафедра является базовой магистерской кафедрой ИТМО в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе. Одной из основных целей создания кафедры является подготовка магистров для поступления в аспирантуру и штат ФТИ им. А.Ф. Иоффе, а также в другие академические институты, которые в настоящее время испытывают острый дефицит молодых сотрудников. Магистры, получившие образование на нашей кафедре, будут также востребованы в высокотехнологичных предприятиях, которые занимаются проектированием и выпуском различных оптических устройств. К таким предприятиям относятся НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике при ФТИ им.А.Ф.Иоффе, ООО "Информационная оптика", ООО "Инфракрасные фотодиоды", ООО "Сканирующие лазерные системы" и ряд других фирм. Достаточно посмотреть на публикации сотрудников кафедры, чтобы убедиться в активной международной научной деятельности и плотной коллаборации с учеными ведущих университетов и научных центов различных стран. Мы работаем и публикуемся вместе с учеными из Australia National University (Канберра, Австралия), Georgia Institute of Technology (Атланта, США), University of Nottingham (Ноттингем, Англия), Laser Zentrum Hannover (Ганновер, Германия), Aalto University (Эспоо, Финляндия), King’s College London (Лондон, Великобритания), Tel Aviv University (Тель-Авив, Израиль), Centro de Investigacion Cientifica y de Educacion (Энсенада, Мексика), Technical University of Denmark (Люнгбю, Дания), Radboud Unversity (Наймеген, Нидерланды). С этими Университетами преподаватели кафедры имеют тесные научные связи, совместные гранты и успешный опыт обмена магистрами, аспирантами и сотрудниками.

ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

Студенты будут проходить практики и стажировки в лабораториях Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН (http://www.ioffe.ru/), в Международном научно-исследовательском центре нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО (http://metalab.ifmo.ru/), в НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике (http://tf-tc.ru/researches/). Кроме того, имеется возможность научного обмена, практик и стажировок магистров и аспирантов в зарубежных Университетах из 10 стран с высочайшим научным потенциалом, перечисленных выше в разделе ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ.

Обратная связь

* Имя
* E-mail
Ваше сообщение