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电子和磁性材料

MREN90003

Electronic and Magnetic Materials

学习目标

  课程内容:

  电子和磁性材料课程使学生能够解决与材料的电子、磁性和光学方面相关的问题。课程介绍了量子力学、波动物理学、波函数、普朗克常数和周期势中的波。讨论了薛定谔的波动方程。

  电子和磁性材料课程将涵盖以下主题:

  1、基本概念,如带隙,能带图,载流子浓度,费米能级,态密度。

  2、金属、陶瓷和聚合物的导电机理。

  3、本征和非本征半导体、电子、空穴、p型n型、掺杂物、p-n结、整流器、晶体管和集成电路。

  4、电子材料在计算机、发光二极管、太阳能收集方面的应用。

  5、材料的介电和磁性行为,包括抗磁性、顺磁性和铁磁性行为,涉及B-H环、剩余磁化强度和矫顽力。

  6、材料的光学性质和电活性物质,超材料和2D材料。

  学习成果:

  顺利完成课程学习后,学生应该能够:

  1、从基本原理出发,解释固态半导体器件基本构建的操作。

  2、求解n =1时薛定谔波动方程的球对称部分。

  3、描述周期性电势如何影响固体晶体物质中的波。

  4、解释p-n结如何工作。

  5、比较和对比不同种类材料的磁性、介电性和光学特性。

  通用技能:

  1、独立思考能力。

  2、了解本学科的先进技术。

  3、能够应用基础科学和工程基础知识。

  4、具有理解复杂概念的能力,并能清楚地表达这种理解。

  5、能够计划工作并有效利用时间。

  6、能够运用工程方法解决复杂问题。

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