静电能通常是量子纳米电子系统中最大的能量尺度。然而,在理论工作或数值模拟中,静电场也经常被视为外部势能,这可能会导致错误的物理图像。开发能够正确处理静电及其与量子力学相互作用的数值工具对于理解半导体或石墨烯等材料中的量子器件至关重要。本论文致力于自洽量子静电问题。这个问题(也称为泊松-薛定谔)在状态密度随能量快速变化的情况下非常困难。在低温下,这些波动使问题高度非线性,从而使迭代方案非常不稳定。在本论文中,我们提出了一种稳定的算法,可以以可控的精度为该问题提供解决方案。该技术本质上是收敛的,包括在高度非线性的范围内。因此,它为量子纳米电子器件的传输特性的预测建模提供了可行的途径。我们通过计算量子点接触几何的微分电导来说明我们的方法。我们还重新讨论了整数量子霍尔区域中可压缩和不可压缩条纹的问题。我们的计算表明,在中等磁场中存在一种新的“混合”相,它将低场相与高场条纹分开。在第二部分中,我们构建了一个理论来描述可以在二维电子气体中激发的集体激发(等离子体)的传播。我们的理论在一维上简化为 Luttinger 液体,可以直接与微观量子静电问题联系起来,使我们能够做出不受任何自由参数影响的预测。我们讨论了最近在格勒诺布尔进行的实验,旨在展示电子飞行量子比特。我们发现我们的理论与实验数据在数量上一致。
小时 1. 电磁理论:矢量代数和矢量微积分、静电学和相关微分形式的麦克斯韦方程、静磁学和相关微分形式的麦克斯韦方程、边界条件、时间相关场和麦克斯韦方程、波动方程、自由空间和无损电介质中的电磁波、界面处的反射和透射(法向入射)
大量研究了各类特殊函数(如勒让德多项式)的性质。此外,这个无穷级数似乎不能用简单函数表示,只能用数值计算。总之,在这项工作中,我们研究了由表面电荷密度均匀的“北”半球面产生的静电势的性质。这个问题引起了广大静电学或电动力学领域研究人员和教育工作者的兴趣 20 。我们利用一种数学方法,充分利用了物体的轴对称性,推导出适用于某些特殊情况的静电势的精确紧致解析表达式。我们还推测了空间中任意一点的通解的性质,暗示它可以计算为无穷级数,但不是紧致的解析形式。作为该方法的简单副产品,我们以公式 (12) 中的表达式形式获得了一个有趣的数学积分公式。
基础课程必修课程(146 学分)线性代数:矩阵计算(2 学分)。算法(6 学分)。矢量微积分(6 学分)。英语水平 A(4 学分)。微积分 I(4 学分)、生物物理学(4 学分)、概率计算(4 学分)、数值微积分:MATLAB(2 学分)、普通化学 I(6 学分)。微积分 II(2 学分)。电磁学(4 学分)。基础电子学(6 学分)。静电学和电动力学(4 学分)。函数 I(4 学分)。电子学概论(4 学分)。物理仪器(4 学分)。医学物理学概论(4 学分)。日常生活中的 USJ 价值观(2 学分)。符号计算软件:Maple(2 学分)。静磁学(4 学分)。物理学家的数学(6 学分)。分析力学(4 学分)。经典力学(4 学分)。高级经典力学(2 学分)。流体力学(4 学分)。量子力学(4 学分)。物理学家的数学方法(6 学分)。波和波动光学(6 学分)。物质物理学(6 学分)。现代物理学(6 学分)。统计物理学(4 学分)。Python(4 学分)。狭义相对论(4 学分)。热力学(4 学分)。科学交流技巧(4 学分)。
和协调员,生物信息学和计算生物学的超级计算设施电子邮件:bjayaram@chemistry.iitd.ac.ac.in网站:www.scfbio-iitd.res.in:91-11-2659 1505; 2659 6786 Jayaram博士于1990年加入IIT德里作为化学系的教职员工。在此之前,他获得了博士学位。纽约市大学的化学学院(1986年)在著名的量子化学家戴维·贝弗里奇(David Beveridge)教授的指导下,是DNA建模领域的全球领先专家之一。Jayaram博士的论文工作与在水性条件下在原子能水平上开发方法学对当时是曼哈顿中城IBM最大的计算机装置之一的方法建模。博士学位后,他与美国哥伦比亚大学的生物分子静电和生物信息学的先驱Barry Honig教授Barry Honig教授进行了博士学位。Jayaram博士在DNA静电学方面的贡献最终已进入了以前的生物膜和现在的Accelrys的Delphi软件。随后,他曾在卫斯理大学贝弗里奇教授担任高级研究助理,在那里他开发了方法来帮助了解生物分子识别的能量学。
部分 - I:基础研究方法I.数学方法特殊功能(Hermite,Bessel,Laguerre和Legendre功能)。傅立叶系列,傅立叶和拉普拉斯变换。复杂分析,分析函数的要素; Taylor&Laurent系列;两极,残留和积分评估。II。 经典力学中心力动作。 两次身体碰撞 - 散射在实验室和质量框架中心。 僵硬的惯性张量的刚体动力学。 非惯性框架和伪构造。 最少动作的原则。 广义坐标。 约束,拉格朗日和哈密顿的形式主义以及运动方程。 保护法律和循环坐标。 泊松支架和规范转换。 周期性运动:小振荡,正常模式。 相对论的特殊理论 - 洛伦兹转化,相对论运动学和质量 - 能量等效性。 iii。 电磁理论静电学:高斯定律及其应用,拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题。 磁静态学:生物 - 萨瓦特定律,安培定理。 电磁诱导。 麦克斯韦的方程式和线性各向同性介质中的方程;接口处的字段上的边界条件。 标量和矢量电势,量规不变性。 在自由空间中的电磁波。 电介质和导体。 反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射。 iv。 穿过障碍物。II。经典力学中心力动作。两次身体碰撞 - 散射在实验室和质量框架中心。僵硬的惯性张量的刚体动力学。非惯性框架和伪构造。最少动作的原则。广义坐标。约束,拉格朗日和哈密顿的形式主义以及运动方程。保护法律和循环坐标。泊松支架和规范转换。周期性运动:小振荡,正常模式。相对论的特殊理论 - 洛伦兹转化,相对论运动学和质量 - 能量等效性。iii。电磁理论静电学:高斯定律及其应用,拉普拉斯和泊松方程,边界价值问题。磁静态学:生物 - 萨瓦特定律,安培定理。电磁诱导。麦克斯韦的方程式和线性各向同性介质中的方程;接口处的字段上的边界条件。标量和矢量电势,量规不变性。在自由空间中的电磁波。电介质和导体。反射和折射,极化,菲涅尔定律,干扰,连贯性和衍射。iv。穿过障碍物。静态和均匀电磁场中带电颗粒的动力学。量子力学波颗粒偶性。schrödinger方程(时间依赖性和与时间无关)。特征值问题(盒子中的粒子,谐波振荡器等)。坐标和动量表示中的波函数。换向者和海森伯格的不确定性原则。dirac表示法。运动中心的运动:轨道角动量,角动量代数,自旋,添加角动量;氢原子。船尾 - 盖拉赫实验。
静电现象在过去几千年来一直为人所知。1600 年,伊丽莎白一世女王的宫廷医师威廉·吉尔伯特爵士撰写了一本科学性很强的静电学描述书,名为《论磁》。然而,从静电过程在工业领域应用的早期开始,就没有一本全面的手册可供该领域的新手阅读,他们既需要入门知识,又需要足够的具体信息来解决眼前的问题。这本手册是由执业工程师和科学家编写的,他们都是各自专业领域的公认专家,旨在尽可能全面、详细地描述静电过程和相关现象,但只用一卷书的篇幅。在需要可靠信息以便立即应用特定主题的个人和希望将本书作为一般性、核心参考资料的人之间的相互竞争需求之间建立了平衡。因此,本书的组织方式是提供我们目前对该领域的理解和公认做法的汇编;方便查阅广泛的全球文献库;并介绍各个学科的专家,他们共同构成了一个独特的资源库。书中包含了足够的背景或“教程”材料,使初次遇到静电相关问题的技术培训人员能够理解这一领域。书中组织了各种主题区域,以帮助读者识别必要的资源材料
物理学-DSC 2A:电和磁(学分:理论-04、实践-02)理论:60 讲座矢量分析:矢量代数(标量和矢量积)回顾、梯度、散度、旋度及其意义、矢量积分、矢量场的线、表面和体积积分、高斯散度定理和斯托克斯矢量定理(仅陈述)。(12 讲座)静电学:静电场、电通量、高斯静电定理。高斯定理的应用-点电荷、无限长电荷线、均匀带电球壳和实心球、平面带电片、带电导体引起的电场。电势作为电场的线积分,由点电荷引起的电势,电偶极子,均匀带电球壳和实心球。根据电位计算电场。孤立球形导体的电容。平行板、球形和圆柱形电容器。静电场中单位体积的能量。介电介质、极化、位移矢量。电介质中的高斯定理。完全充满电介质的平行板电容器。(22 讲)磁性:静磁学:毕奥-萨伐尔定律及其应用-直导体、圆形线圈、载流螺线管。磁场的发散和旋度。磁矢势。安培环路定律。材料的磁性:磁强度、磁感应、磁导率、磁化率。简介