Обучение

Многие теоретические подходы к изучению свойств новых функциональных материалов становятся крайне неэффективными в то время, когда исследуемые материалы характеризуются сильными электронными корреляциями. Корреляция появляется, когда электроны разных атомов сильно друг с другом связаны,  и поэтому стандартные подходы к изучению таких материалов не подходят. Такие материалы применяются в химии, медицине, решении физических задач. Последние 10-15 лет развиваются «продвинутые» теоретические подходы для исследования таких материалов, пакеты прикладных программы и много новых экспериментальных методов. Но образовательной программы, которая бы давала навыки работы с методами исследования таких материалов, не было. 

Магистерская программа «Квантовые и гибридные материалы» обучает всем применяемых методам исследования материалов с сильными электронными корреляциями. На ней есть два трека: первый охватывает теоретические и компьютерные методы исследования, второй – экспериментальные. Программа тесно связана с текущей научной деятельностью факультета, работой по выигранным грантам.  На факультете еженедельно проводятся научные семинары по оптике и теоретической физике с участием российских и зарубежных ученых, их посещают все студенты. Научная работа является обязательной частью учебной программы для всех студентов. Это дает возможность студентам во время обучения приобрести опыт непосредственной научной работы. При успешном ведении научной работы, магистранты начинают работать на факультете.

Учебная программа

Первый семестр магистратуры – выравнивающий, т.к. на программу поступают бакалавры из разных вузов и с разных направлений подготовки. Поэтому возникает необходимость выровнять их знания по математическим методам в физике, фотонике, вычислительной электродинамике и квантовой механике. Обучение на программе ведется на английском языке. Его знание также есть возможность улучшить – во время обязательных пар по английскому языку в течение всего срока обучения. Уже на первом семестре магистранты выбирают себе научного руководителя из числа сотрудников физико-технического факультета и начинают заниматься научной деятельностью.

Во втором и третьем семестре студенты часть занятий посещают совместно, а часть по  выбранному треку. Все магистранты изучают введение в материаловедение, вычислительную физику, методы квантовой химии и физику двумерных систем. Студенты, выбравшие трек квантовые материалы учат спинтронику, квантовую оптику, квантовую теорию многих тел, низкоразмерный магнетизм и методы машинного обучения. Все это необходимо для теоретического и компьютерного изучения сильно коррелированных материалов. Экспериментаторы, т.е. студенты выбравшие трек гибридные материалы, изучают специальные разделы органической и неорганической химии, клеточную биологию, методы спектроскопии, компьютерное моделирование. Это дает возможность подготовить специалистов по работе с системами, состоящими из химически различных соединений, таких как органо-неорганические системы, сплавы и т.д. Для исследования таких систем используются методы квантовой химии. Эти методы позволяют прогнозировать свойства материалов с помощью методов квантовой механики.