Khung chương trình đào tạo thạc sĩ Vật lý lý thuyết và vật lý toán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN HÀ NỘI – 2014... BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI H

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH

VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ

TOÁN

HÀ NỘI – 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH

VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN

MÃ SỐ: 60.44.01.03

ĐỊNH HƯỚNG: NGHIÊN CỨU

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG THẨM ĐỊNH

CHƯƠNG TRÌNH

GS.TS NGUYỄN ĐỨC CHIẾN

THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ XÂY DỰNG

CHƯƠNG TRÌNH

PGS.TS PHÓ THỊ NGUYỆT HẰNG

HÀ NỘI – 2014

MỤC LỤC

PHẦN I TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

1 Mục tiêu đào tạo

1.1 Mục tiêu chung

1.2 Mục tiêu cụ thể

2 Thời gian đào tạo

3 Khối lượng kiến thức toàn khoá

4 Đối tượng tuyển sinh

5 Bổ sung kiến thức

6 Miễn học phần

7 Quy trình đào tạo, điều kiện tốt nghiệp

8 Thang điểm

9 Nội dung chương trình

9.1 Cấu trúc chương trình đào tạo

9.2 Danh mục học phần

9.3 Kế hoạch học tập chuẩn

9.4 Mô tả tóm tắt nội dung học phần

PHẦN II ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT CÁC HỌC PHẦN Danh mục học phần chi tiết của chương trình đào tạo

Đề cương chi tiết các học phần

PH6010 Vật lý hiện đại

PH6020 Lý thuyết hệ nhiều hạt

PH6030 Các phương pháp phân tích vật lý

PH6041 Tin học vật lý nâng cao

PH6050 Đo lường và các chuẩn đo lường vật lý

PH6060 Vật lý và công nghệ vật liệu tiên tiến

PH6070 Vật lý chất rắn II

PH6090 Khoa học và công nghệ vật liệu

PH6130 Công nghệ chế tạo vật liệu nanô

PH6140 Mô phỏng vật liệu

PH6150 Mô phỏng linh kiện bán dẫn

PH6160 Lập trình trong vật lý và kỹ thuật

PH6200 Khoa học nano: cơ sở và ứng dụng

PH6270 Sử dụng dụng phần mềm phục vụ giảng dạy vật lý

PH6280 Các phương pháp dạy học hiện đại trong dạy học vật lý

PH6290 Vật lý tính toán

PH6300 Lý thuyết trường lượng tử

PH6310 Vật lý hạt cơ bản

PH6320 Phương pháp toán cho vật lý lý thuyết

PH6330 Vật lý thống kê lượng tử

PH6340 Lý thuyết hàm mật độ cho mô phỏng cấu trúc điện tử

PHẦN I

TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN VẬT LÝ KỸ THUẬT Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN

Tên chương trình: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán

Theoretical and Mathematical Physics

Trình độ đào tạo: Thạc sĩ

Chuyên ngành đào tạo: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán

Mã chuyên ngành: 60440103

Định hướng đào tạo: Nghiên cứu

Bằng tốt nghiệp:

Thạc sĩ khoa học

(Ban hành tại Quyết định số 2341 /QĐ-ĐHBK-SĐH ngày 24 tháng 6 năm 2013

của Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội)

1 Mục tiêu đào tạo

1.1 Mục tiêu chung

Mục tiêu của Chương trình Đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Vật lý Lý thuyết và Vật lý toán gồm:

(1) Cung cấp cho học viên một số kiến thức nâng cao về Vật lý Lý thuyết và Vật lý toán; (2) Học viên có kiến thức chuyên môn vững vàng, phương pháp tư duy hệ thống; có khả năng phát hiện, phân tích và giải quyết vấn đề thuộc chuyên ngành Vật lý Lý thuyết và Vật lý toán; có khả năng nâng cao trình độ giảng dạy ở bậc phổ thông và đại học;

(3) Học viên sẽ có thêm các kiến thức chuyên môn trình độ cao, khả năng nghiên cứu khoa học độc lập, sáng tạo và có thể tiếp tục thực hiện ngay luận án Tiến sĩ

1.2 Mục tiêu cụ thể

Học viên sau khi tốt nghiệp Thạc sĩ khoa học được:

(1) Bổ sung và nâng cao những kiến thức cơ bản, chuyên sâu về Vật lý Lý thuyết và Vật lý toán trên cơ sở những tri thức đã được trang bị ở bậc đại học

(2) Có khả năng tự tìm hướng và đề tài nghiên cứu, khả năng độc lập nghiên cứu và hợp tác nghiên cứu khoa học, có thể tiếp tục thực hiện ngay luận án Tiến sĩ;

(3) Có năng lực sư phạm và chuyên môn để hoàn thành giảng dạy các môn học ở các trình

độ Đại học, sau Đại học Có khả năng trình bày, giới thiệu các vấn đề khoa học trong các hội nghị, hội thảo thuộc lĩnh vực Vật lý Lý thuyết

2 Khối lượng kiến thức toàn khoá:

Định hướng nghiên cứu: 60 TC

3 Tuyển sinh và đối tượng tuyển sinh

- Tuyển sinh được thực hiện bằng hình thức thi tuyển với ba môn thi là Toán cao cấp, tiếng Anh và Vật lý cơ sở

- Đối tượng tuyển sinh được quy định cụ thể như sau:

3.1 Về văn bằng: người dự thi cần thuộc một trong các đối tượng sau:

QUY ƯỚC MÃ NHÓM ĐỐI TƯỢNG HỌC VIÊN

Ngành học đại học

Chương trình đại học*

5

năm-155 TC

4,5

năm-141 TC

4

năm-128 TC

ứ Ngành đúng Vật lý (các chuyên ngành) A1.1 A1.2 A1.3

Ngành gần Hóa, Khoa học vật liệu B1.1 B1.2 B1.3

* Phải thỏa mãn cả 2 yêu cầu về thời gian và số tín chỉ

Các đối tượng khác do Viện Vật lý kỹ thuật xét duyệt hồ sơ quyết định

3.2 Về thâm niên công tác:

Đối với đối tượng đăng ký dự thi:

- Người có bằng tốt nghiệp đại học được dự thi ngay sau khi tốt nghiệp đại học

4 Thời gian đào tạo

 Khóa đào tạo theo học chế tín chỉ

 Thời gian khóa đào tạo được thiết kế cho các đối tượng A1.1, A1.2 là 1,5 năm (3 học kỳ chính)

Thời gian khóa đào tạo được thiết kế cho các đối tượng còn lại là 2 năm (4 học kỳ chính)

5 Bổ sung kiến thức

Danh mục các học phần bổ sung trong bảng 1 và danh mục các đối tượng và học phần phải học bổ sung cụ thể trong bảng 2

Bảng 1: Danh mục học phần bổ sung

3 Phương pháp toán cho vật lý PH3010 3(2-1-1-6)

Bảng 2: Danh mục đối tượng phải học bổ sung

sung

Các HP bổ sung cụ thể (thuộc bảng 1) Ghi chú

học bổ sung

2 Đối tượng nhóm B 9 PH3060, PH3110,

PH3010

6 Miễn học phần

Danh mục các học phần xét miễn trong bảng 3 và danh mục các đối tượng được xét miễn học phần cụ thể trong bảng 4

Bảng 3: Danh mục học phần xét miễn

2 Vật lý và linh kiện bán dẫn PH3190 3(3-0-0-6)

3 Mô phỏng trong vật lý PH4460 2(1-1-1-4)

5 Kỹ thuật phân tích phổ PH4020 3(2-1-1-6)

Bảng 4: Danh mục đối tượng được xét miễn học phần

TT Đối tượng Số TC được

miễn

Các HP được miễn

cụ thể (thuộc bảng 3) Ghi chú

1 A1.1, A1.2 9 9 TC tự chọn các HP từ 1-7

7 Quy trình đào tạo, điều kiện tốt nghiệp

Quy trình đào tạo được tổ chức theo học chế tín chỉ, tuân theo Quy định về tổ chức và quản lý đào tạo sau đại học của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, ban hành theo Quyết định số 2341/QĐ-ĐHBK-SĐH ngày 24 tháng 6 năm 2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

8 Thang điểm

Điểm chữ (A, B, C, D, F) và thang điểm 4 quy đổi tương ứng được sử dụng để đánh giá kết quả học tập chính thức Thang điểm 10 được sử dụng cho điểm thành phần (điểm tiện ích) của học phần

Thang điểm 10

(điểm thành phần)

Thang điểm 4

Điểm chữ Điểm số

Đạt*

từ 8,5 Đến 10 A 4

từ 7,0 Đến 8,4 B 3

từ 5,5 Đến 6,9 C 2

từ 4,0 Đến 5,4 D 1

* Riêng luận văn tốt nghiệp: Điểm từ C trở lên mới được coi là đạt

9 Nội dung chương trình

9.1 Cấu trúc chương trình đào tạo

Nội dung ThS khoa học (60 TC) Phần 1 Kiến

thức chung

Phần 2 Kiến

thức cơ sở và

chuyên ngành

Kiến thức chuyên ngành bắt buộc 12 Kiến thức chuyên ngành tự chọn 6

9.2 Danh mục học phần

CHỈ

KHỐI LƯỢNG

FL6010 Tiếng Anh 6 6(3-6-0-12)

HỌC PHẦN CHO ĐÀO TẠO THẠC SĨ KHOA HỌC

Học phần cơ sở

bắt buộc (9 TC)

PH6010 Vật lý hiện đại 3 3(3-0-0-6)

PH6320 Phương pháp toán cho Vật lý lý

PH6290 Vật lý tính toán 3 3(2-1-1-6)

Cơ sở tự chọn (9

TC)

xem danh mục các HP tự chọn năm thứ nhất (tổng số 9 TC) 9

Học phần chuyên

ngành bắt buộc

(12 TC)

PH6300 Lý thuyết trường lượng tử 3 3(3-0-0-6)

PH6310 Vật lý hạt cơ bản 3 3(3-0-0-6)

PH6020 Lý thuyết hệ nhiều hạt 3 3(3-0-0-6)

PH6330 Vật lý thống kê lượng tử 3 3(3-0-0-6) Chuyên ngành tự

chọn (6 TC)

xem danh mục các HP tự chọn năm thứ hai (tổng số 6 TC) 6

Luận văn (15TC) LV6001 Luận văn tốt nghiệp 15 15(0-0-30-50)

HỌC PHẦN TỰ CHỌN CHUNG

Các học phần

cơ sở tự chọn

năm thứ nhất

(9TC)

PH4110 Hóa lý chất rắn 2 2(2-0-0-4)

PH3190 Vật lý và linh kiện bán dẫn 3 3(3-0-0-6)

PH4460 Mô phỏng trong vật lý 2 2(1-1-1-4)

PH4010 Vật liệu bán dẫn 2 2(2-0-0-4)

PH4020 Kỹ thuật phân tích phổ 3 3(2-1-1-6)

PH4060 Công nghệ vật liệu 2 2(2-0-0-4)

PH4090 Các cấu trúc nano 2 2(1-1-1-4)

Các học phần

chuyên ngành

tự chọn năm thứ

hai (6TC)

PH6030 Các phương pháp phân tích vật lý 3 3(2-1-1-6)

PH6060 Vật lý và công nghệ vật liệu tiên tiến 3 3(3-0-0-6)

PH6070 Vật lý chất rắn II 3 3(3-0-0-6)

PH6090 Khoa học và công nghệ vật liệu 3 3(3-0-0-6)

PH6130 Công nghệ chế tạo vật liệu nanô 3 3(2-1-1-6)

PH6140 Mô phỏng vật liệu 3 3(2-1-1-6)

PH6150 Mô phỏng linh kiện bán dẫn 3 3(2-1-1-6)

PH6160 Lập trình trong vật lý và kỹ thuật 3 3(2-1-1-6)

PH6200 Khoa học nano: cơ sở và ứng dụng 3 3(3-0-0-6)

PH6270 Sử dụng phần mềm phục vụ giảng

3(1-1-3-6)

PH6280 Các phương pháp dạy học hiện đại

3(2-2-0-6)

PH6340 Lý thuyết hàm mật độ cho mô

phỏng cấu trúc điện tử 3

3(3-0-0-6)

9.3 Kế hoạch học tập chuẩn (tổng 60 TC trong đó 6 TC tiếng Anh tự học)

Học kỳ I 8 TC tiếng Anh 6 TC

HP tự chọn năm thứ nhất theo CTĐT ĐH kỳ lẻ 5

Tự chọn các HP năm thứ hai HK3 3

HP tự chọn năm thứ nhất theo CTĐT ĐH kỳ chẵn 4

Tự chọn các HP năm thứ hai HK4 3

Học kỳ III 12 TC Luận văn 15 TC PH6010 Vật lý hiện đại 3(3-0-0-6)

PH6320 Phương pháp toán cho Vật lý lý thuyết 3(3-0-0-6)

PH6290 Vật lý tính toán 3(2-1-1-6)

Học kỳ IV 12 TC PH6300 Lý thuyết trường lượng tử 3(3-0-0-6)

PH6310 Vật lý hạt cơ bản 3(3-0-0-6)

PH6020 Lý thuyết hệ nhiều hạt 3(3-0-0-6)

PH6330 Vật lý thống kê lượng tử 3(3-0-0-6)

* Học viên có thể lựa chọn học các học phần tự chọn trong hai học kỳ đầu.

10 Mô tả tóm tắt nội dung học phần

PH6010 Vật lý hiện đại 3(3-0-0-6)

Cung cấp kiến thức cơ sở về thuyết tương đối hẹp, không gian 4 chiều, dạng của các phương trình cơ bản của cơ học và điện động lực học trong không gian 4 chiều, các khái niệm cơ bản của cơ học lượng tử (CHLT), các phương pháp gần đúng, ứng dụng của CHLT vào các hệ khác nhau, tương tác của điện tử với trường điện từ, lý thuyết tán xạ

PH6010 Modern Physics 3(3-0-0-6)

To provide fundamentals of the special theory of relativity, 4-dimensional space and the form of governing equations of mechanics and electrodynamics in 4-d space, basic concepts

of Quantum Mechanics (QM), the approximation methods, the application of QM in various systems, interaction of electron with electromagnetic field, scattering theory

PH6020 Lý thuyết hệ nhiều hạt 3 (3-0-0-6)

Lý thuyết hệ nhiều hạt là tên chung cho một loạt các bài toán/vấn đề vật lý liên quan đến các

thuộc tính của các hệ vi mô cấu tạo từ một số lượng lớn các hạt có tương tác Tính chất vi

mô ở đây bao hàm việc cơ học lượng tử đã được sử dụng để cung cấp một mô tả chính xác

của các hệ này Số lượng lớn các hạt có thể là bất cứ giá trị nào từ 3 đến vô cùng (e.g trường

hợp các hệ thực tế với số hạt vô hạn, đồng nhất hoặc tuần hoàn, chẳng hạn như hệ tinh thể), mặc dù hệ ba và bốn hạt có thể được xét bằng các công cụ cụ thể (như phương trình Faddeev

và Faddeev -Yakubovsky) và do đó đôi khi được phân loại riêng biệt như các hệ có vài hạt

Trong các hệ lượng tử nhiều hạt, sự tương tác lặp đi lặp lại giữa các hạt tạo ra mối tương quan lượng tử giữa các hạt, hoặc thậm chí rắc rối lượng tử Kết quả là, các hàm sóng của cả

hệ là một đối tượng phức tạp, nắm giữ một lượng rất lớn thông tin, và thường làm cho các

tính toán chính xác hoặc giải tích trở nên không thực tế Bởi vậy, vật lý lý thuyết hệ nhiều

hạt, thường được đưa về hoặc dựa trên một loạt các gần đúng định hướng xử lý cho các vấn

đề đặc thù riêng, và hiện đang nằm trong danh mục các lĩnh vực tính toán chuyên sâu nhất của khoa học

PH6020 Theory of Many-Body Systems 3 (3-0-0-6)

The many-body problem is a general name for a vast category of physical problems pertaining to the properties of microscopic systems made of a large number of interacting particles Microscopic here implies that quantum mechanics has to be used to provide an accurate description of the system A large number can be anywhere from 3 to infinity (in the case of a practically infinite, homogeneous or periodic system, such as a crystal), although three- and four-body systems can be treated by specific means (respectively the Faddeev and Faddeev-Yakubovsky equations) and are thus sometimes separately classified

as few-body systems In such a quantum system, the repeated interactions between particles create quantum correlations, or entanglement As a consequence, the wave function of the system is a complicated object holding a large amount of information, which usually makes exact or analytical calculations impractical Thus, many-body theoretical physics most often relies on a set of approximations specific to the problem at hand, and ranks among the most computationally intensive fields of science

PH6030 Các phương pháp phân tích vật lý 3(2-1-1-6)

Các phương pháp phân tích vật lý sử dụng chùm bức xạ điện từ như ánh sáng, laser, tia X, chùm điện tử, chùm ion… để nghiên cứu bề mặt, phân tích cấu trúc, xác định thành phần hóa học, thành phần nguyên tố của các dạng vật liệu Học phần cung cấp tổng quan về cơ sở

lý thuyết, cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng như các ứng dụng của các phương pháp phân tích vật liệu phổ biến, bao gồm:

- Nghiên cứu hình thái bề mặt vật liệu bằng hiển vi quang học, hiển vi điện tử quét (SEM), hiển vi điện tử truyền qua (TEM), hiển vi lực nguyên tử

- Xác định cấu trúc vật liệu bằng nhiễu xạ tia X (XRD)

- Nhận dạng cấu trúc hóa học bằng phổ RAMAN, phổ hồng ngoại biến đổi fourier (FTIR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), quang phổ UV-VIS

- Phân tích thành phần các nguyên tố bằng phổ tia X đặc trưng (EDS, WDS)

- Nghiên cứu bề mặt vật liệu, xác định cấu trúc hóa học, phân tích định lượng bằng phổ quang điện tử tia X (XPS), phổ điện tử Auger, các kỹ thuật sử dụng chùm ion (SIMS)

- Xác định thành phần nguyên tố hóa học bằng phổ huỳnh quang tia X (XRF), phổ phát xạ nguyên tử (ICP-AES), phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phổ khối (ICP-MS)

- Các phương pháp phân tích nhiệt (DTA, TGA, DMA, TMA)

- Và các phương pháp khác

PH6030 Physical Methods for Materials Characterization 3(2-1-1-6)

The general approach adopted in most techniques of materials characterization is to explore the material with a beam of radiation or high-energy particles, such as light, laser, X-rays, electrons and ions This course will give an overview and the basic principles of the most popular materials analysis methods including:

 Microstructure investigation in SEM,TEM and optical microscopes,

 Structure determination by X-ray diffraction and electron diffraction (XRD, EBSD and ED),

 Chemical analysis by X-ray analysis in electron microscopes (EDS and WDS),

 Surface analysis by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ion beam, techniques (SIMS),

 Thermal analysis (TGA, DSC, DMA, TMA),

 And many others methods

PH6060 Vật lý và Công nghệ Vật liệu tiên tiến 3(3-0-0-6)

Một số hiện tượng vật lý và hóa học của vật liệu ở thang nano Các phương pháp chế tạo vật liệu có cấu trúc nano Các phương pháp khảo sát vật liệu có cấu trúc nano Ống nano cácbon Vật liệu silic có cấu trúc nano Chấm lượng tử bán dẫn Linh kiện bán dẫn kích thước nano Vật liệu từ có cấu trúc nano

PH6060 Physics and Technology of Advanced Materials 3(3-0-0-6)

Some physical and chemical phenomena in nanoscale materials Preparation methods of nanostructured materials Characterization of nanostructured materials Carbon nanotubes Nanostructured silicon Semiconductor quantum dots Semiconductor nano devices Nanostructured magnetic materials

PH6070 Vật lý chất rắn II 3(3-0-0-6)

Học phần cung cấp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm cơ bản về chất rắn: các tính chất

vĩ mô, cấu trúc tinh thể và cấu trúc điện tử, động học mạng tinh thể, lý thuyết vùng năng lượng Các tính chất của chất rắn tinh thể: tính chất nhiệt, tính chất điện, tính chất từ, tính chất quang được trình bày đầy đủ theo các mô hình trên, nhưng ngắn gọn để người học dễ tiếp thu và liên hệ với thực tế

PH6070 Solid State Phyics II 3(3-0-0-6)

The models on solid state: Periodic and Real Structure, Phonon and Fermi gas, Band Theory The properties of crystalline solids as thermal, electrical, magnetic and optical ones

are considerated by the models Some application were based on these properties