Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Természettudományi Kar |
Tantárgy Adatlap |
Tantárgy kód | BMETE11MF35 |
Tantárgy azonosító adatok | |||||||||
1. | A tárgy címe | Topologikus szigetelők 2 | |||||||
2. | A tárgy angol címe | Topological Insulators 2 |
3. | Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa | 2 | + | 0 | + | 0 | v | Kredit | 3 |
4. | Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend | ||||||||
vagy | Tantárgy kód 1 | Rövid cím 1 | Tantárgy kód 2 | Rövid cím 2 | Tantárgy kód 3 | Rövid cím 3 | |||
4.1 | |||||||||
4.2 | |||||||||
4.3 | |||||||||
5. | Kizáró tantárgyak | ||||||||
6. | A tantárgy felelős tanszéke | Fizika Tanszék | |||||||
7. | A tantárgy felelős oktatója | Dr. Pályi András | beosztása | egyetemi docens |
Akkreditációs adatok | ||||
8. | Akkreditációra benyújtás időpontja | 2015.12.21 | Akkreditációs bizottság döntési időpontja | 2016.01.25 |
Tematika | |||||||||
9. | A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít | ||||||||
Kvantummechanika, szilárdtestek elektronállapotainak szoroskötésű modellje, másodkvantálás, topologikus szigetelők |
|||||||||
10. | A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható) | ||||||||
TTK Fizika MSc, PhD képzések szabadon választható tárgya |
|||||||||
11. | A tárgy részletes tematikája | ||||||||
A félévben a "Topologikus szigetelők" kurzusra építve azt mutatjuk meg, hogyan lehet topologikus szupravezetőkben kvantuminformációt tárolni, ill. feldolgozni. A szupravezetők az egyrészecskés gerjesztések szempontjából (Bogoljubov-de Gennes formalizmusban) sávszigetelőknek
tekinthetők. Megfelelő kürülmények mellett egy szupravezető (Bogoljubov-de Gennes Hamilton-operátora) lehet topologikusan nemtriviális. Az egy-és kétdimenziós esetben az ilyen anyagok topologikusan védett nulla-energiás kötött állapotokat tartalmazhatnak, ezeket Majorana- fermionoknak szokták hívni. Áttekintjük ezen állapotok elméleti és kísérleti státuszát, valamint annak alapjait, hogyan alkal mazhatóak ezek
kvantuminformáció tárolására és feldolgozására. Kitekintést adunk az erősen kölcsönható, topologikus renddel bíró modellekre is.
Tematika:
1. Szupravezetés és a Bogoljubov-de Gennes formalizmus
2. Topologikus szupravezetés egy dimenzióban: Kitajev-drót, Majorana-módusok és tömb-él korrespondencia
3. Elektromos transzport topologikus szupravezetőkben: alagútspektroszkópia és Josephson-effektus
4. Topologikus szupravezetők kísérleti megvalósítása
5. Topologikus szupravezetés két dimenzióban: p+ip szupravezetők, kötött állapotok vortexekben
6. Majorana módusok és topologikus kvantuminformáció-feldolgozás
7. Topologikus rend: A Kitajev-féle toric code és hatszögrács-modellek |
|||||||||
12. | Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja | ||||||||
szorgalmi időszakban |
vizsga- időszakban |
szóbeli vagy írásbeli vizsga | |||||||
13. | Pótlási lehetőségek | ||||||||
14. | Konzultációs lehetőségek | ||||||||
Egyeztetés alapján |
|||||||||
15. | Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom | ||||||||
16. | A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva) | ||||||||
16.1 | Kontakt óra | 28 |
|||||||
16.2 | Félévközi felkészülés órákra | 22 |
|||||||
16.3 | Felkészülés zárthelyire | 0 |
|||||||
16.4 | Zárthelyik megírása | 0 |
|||||||
16.5 | Házi feladat elkészítése | 0 |
|||||||
16.6 | Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló) | 0 |
|||||||
16.7 | Egyéb elfoglaltság | 0 |
|||||||
16.8 | Vizsgafelkészülés | 40 |
|||||||
16.9 | Összesen | 90 |
|||||||
17. | Ellenőrző adat | Kredit * 30 | 90 |
A tárgy tematikáját kidolgozta | |||||||||
18. | Név | beosztás | Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.) | ||||||
Asbóth János |
tudományos főmunkatárs |
MTA Wigner Kutatóközpont |
|||||||
Oroszlány László |
egyetemi adjunktus |
ELTE Fizikai Intézet |
|||||||
Pályi András |
egyetemi docens |
BME Fizika Tanszék |
A tanszékvezető | |||||||||
19. | Neve | aláírása | |||||||
Dr. Halbritter András |