Högskola och universitet hos Karlstads universitet, 7,5 högskolepoäng.
Kursen introducerar grundläggande begrepp och teori inom lågdimensionell fysik med inriktning mot laddningstransport i nanometerstora strukturer. Utgående från etablerad teori för fasta tillståndets fysik och halvledarfysik, undersöks vilka effekter som uppstår när dimensioner och längdskalor minskar, så att semiklassisk teori för elektroners dynamik inte längre är relevant.
Kursen innehåller följande moment:
\- semiklassisk teori för laddningstransport, Boltzmanns ekvation,
\- halvledares och graféns bandstruktur, tight-binding-metoden,
\- metall-halvledar-gränssnitt, tvådimensionella elektrongaser i halvledar-heterostrukturer, nanostrukturer baserade på tvådimensionella elektrongaser,
\- ballistisk laddningstransport, nanotrådar, quantum point contacts, kvantiserad konduktans, Landauer-Büttiker-formalism,
\- elektrondynamik i ett magnetfält, den kvantiserade Halleffekten,
\- faskoherens, Aharonov-Bohm-effekten, resonant tunnling,
\- en-elektrontunnling (SET), coulomb-blockad, SET-transistor, kvantprickars elektronstruktur,
\- introduktion till spinntronik.