Idag er det muligt at designe nye materialer og nanostrukturer med
særlige egenskaber ved hjælp af computereksperimenter. Disse
computereksperimenter er baseret på kvantemekaniske modeller.
Formålet med dette kursus er at give dig et indblik i de
bagvedliggende kvantemekaniske modeller og deres anvendelse med
særligt fokus på elektrontransport i nanostrukturer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Definere grundlæggende ballistisk transport
Genkende og anvende Landauers formulering af kvantetransport
(1D)
Anvende enkelt partikel Greensfunktioner
Beskrive kvantetransport ved hjælp af Greens funktioner
Forklare elektronstruktur af molekyler udfra LCAO teori (linear
kombination af atomare orbitaler)
Anvende numerisk matrixalgebra til transportberegninger
Forklare og udføre simple beregninger på resonant
tunnelering
Anvende færdigt software til beregning af kvantetransport i et
simpelt atomskala system, f.eks. baseret på grafen
Kursusindhold:
Dette er et anvendelsesorienteret kursus i elektronstrukturteori af
molekyler og faste stoffer, hvor du selv skriver programmel i
programsproget Mathematica eller lignende, og eventuelt anvender en
færdig elektrontransport programpakke.
De første to uger introduceres du til de teoretiske metoder som
sætter dig i stand til at beregne elektrontransport v.h.a. Greens
funktioner. Dette sker ved løsning af opgaver og anvendelse af
Mathematica (forhåndskendskab er ikke nødvendigt). I tredie uge
anvendes metoderne på en valgfri problemstilling. Under forløbet
skal der udarbejdes en rapport over beregningsresultater.
Emnerne er tilknyttet aktuel forskning på DTU-Nanotech og Center
for Nanostructured Grapene (CNG). De vil variere fra år til år.
Typiske emner er: Elektronstruktur af grafen nanostrukturer,
kulnanorør, kulbrinter og polymerer. Beregninger af strømme gennem
molekylær elektroniske komponenter og grafen nanostrukturer.
Litteraturhenvisninger:
Noter.
Bemærkninger:
Kurset udbydes både på dansk og engelsk
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
