Program tanımları
Fizik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı
Ders Listesi
Zorunlu Dersler
Electromagnetic theory
Mathematical Methods in Physics
Kuantum Mekaniği I
Seminer
Uzmanlık Alan Dersi
Statistical Physics
Kuantum mekanik II
Seminer
Uzmanlık Alan Dersi
Seçmeli Dersler
Physics and Technology of Semiconductor Devices I
Experimental Methods in Nuclear Physics I
Condensed Matter Physics I
Nuclear Physics I
Lazer Spektroskopisinin Teknikleri ve Uygulamaları
Klasik Mekanik
Atom Molekül Fiziği I
Scanning Probe Techniques
Relativistic Quantum Mechanics
Physics and Technology of Semiconductor Devices II
Computational Physics
İnce Film Fiziği
Lazer Spektroskopisinin Teknikleri ve Uygulamaları
Temel parçacıklar Fiziğine Giriş
Ders İçerikleri
Electromagnetic theory (Elektromagnetik Teori )
Elektrostatik: Makroskopıc alanların tanımı, sınır değer problemleri, Green Fonksiyonları, multipole açılımlar, dielectriklerin özellikleri, anizotropi ve non linearite, manyetostatik. Elektrodinamik: Clifford aljebra, kısıtlı görecelik, Maxwell denklemleri, Lorentz kuvveti(kovariant şekilde) korunum yasaları,elektromanyetik dalgalar,ışıma...
Mathematical Methods in Physics (Fizikte Matematik Yöntemler)
Linear vector uzayları: metric uzaylar, linear operatörler, özdeğerler ve özfonksiyonlar, değişmez alt uzaylar, hermitian matrisler ve quadratic şekilleri; Fonksiyon uzayları, dik polinomlar ve Fourier analizi: sürekli fonksiyonlar uzayları, dik fonksiyonlarda açılım, Hilbert uzayı, klasik dik fonksiyonlar, genelleştirilmiş fonksiyonlar, sonsuz boyutlu uzaylarda linear operatörler; Analitik fonksiyonların teorisi; Cauchy-Riemann koşulu, üstel seriye açılımlar, Cauchy teoremi, Laurent serileri, analitik fonksiyonların sıfır ve izole tekil noktaları, çok değerli fonksiyonlar ve Riemann yüzeyleri; Sıradan diferansiyel denklemler: kompleks değiskene bağlı ikinci dereceden diferansiyel denklemlerin çözümü, Fuchian denklemleri...
Kuantum Mekaniği I
Bellirsizlik ilkesi,Stern Gerlach deneyi,matematiksel yapı, vektörler, işlemciler, gözlenebilirler, konum ve momentum uzayında dalga fonksiyonları. Kuantum Dinamiği ve Uygulamaları: Schrödinger denklemi, basit harmonik salanıcı, serbest parçaçık koum gösterinimde harmonik salanıcı, bir boyutlu potansiyel problemleri. Merkezcil Sistemler: Merkazcil kuvvetler,yörüngesel açısalmomentum serbest parçaçık, üç boyutlu harmonik salanıcı, hidrojen atomu, dönmeler ve açısal momentumun matematikselyapısı, spin ½ sistemleri, açısal momentumun toplanması, tansör işlemler Simetri (Bakışım): Bakışımlar, korunum yasaları ve yozlaşma, sürekli ve ayrık bakışımlar, örgüde öteleme...
Seminer
Seminerler; öğretim elemanları, çağrılı konuşmacılar ve derse kayıtlı öğrenciler tarafından verilir. Öğrenci Sunumları, tez çalışmaları kapsamında da olabilir.
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm yüksek lisans öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Statistical Physics
Kinetik teori, Boltzman transport denklemi, Liouville teoremi, BBKGY hiyerarşisi, Boltzman H teoremi; Gibbs toplulukları: eşit olasılık postulatı ve mikrokanonik topluluk; Kanonik topluluk ve serbest enerji; büyük kanonik topluluk: kimyasal potansiel, değişik toplulukların eşdeğerliliği, viryal açılım; bazı kesin sonuçlar: termodinamik denge, serbest enerjinin varlığı ve içbükeyliği, korrelasyon fonksiyonu eşitsizlikleri; kantum istatistik mnekanik: Bozonlar ve fermiyonlar, serbest parçacıklar ve istatistik potansiyel; Bozon sistemleri: durum denklemi , Bose yoğuşması; Fermi sistemleri: Landau seviyeleri ve Kuantum Hall olayı.
Kuantum mekanik II
Yaklaştırma yöntemleri, zamandan bağımsız tedirgeme:1. Yoz olmayan durum, 2. Yoz durum, hidrojen benzeri atomlar, ince yapı ve Zeeman olayı, varyasyonel yöntemler, zamana bağlı tedirgeme yöntemi, etkileşme representasyonu, klasik ışınım alanı ile etkileşme, enerji kayması ve bozunma genişliği; özdeş parçacıklar, permütasyon simetrisi, simetrik ve antisimetrik durumlar, iki elektron sistemi, Helyum atomu; saçılma kuramı, Lippmann-Schwinger denklemi, Born yaklaştırması, Optik teorem, İkonel yaklaştırma, küresel bazda serbest parçacık çözümleri, kısmi dalgalar yöntemi, alçak enerjide saçılma ve bağlı durumlar, rezonans saçılması, özdeş parçacıkların saçılması, saçılmanın zamana bağlı olarak formülasyonu, esnek olmayan saçılma, Coulomb saçılması.
Seminer
Seminerler; öğretim elemanları, çağrılı konuşmacılar ve derse kayıtlı öğrenciler tarafından verilir. Öğrenci Sunumları, tez çalışmaları kapsamında da olabilir.
Uzmanlık Alan Dersi
Danışmanın yönetimindeki tez seviyesinde olan tüm yüksek lisans öğrencilerinin çalışma konularının ve bu konulardaki yeni gelişmelerin değerlendirilmesi.
Physics and Technology of Semiconductor Devices I (Yarı-iletken cihazların Fiziği ve Teknolojisi I )
Özet yarıiletken band kuramı. Yarı-iletkenlerde yük taşıyıcı istatistiği ve akım iletimi. Yarıiletken PN kavşaklar ve heterokavşaklar. Nanoboyutlu yarıiletken heteroyapılarda yük taşıyıcıların sınırlaması. Üç, iki ve tek boyutlu heteroyapılarda yük taşıyıcıların özellikleri ve elektrik akım iletim kuramı. Nanoboyutlu heteroyapı cihazların VLSI tümdevre uygulamaları. Modülasyon katkılı alan etkili transistörler (MODFET), heteroyapı bipolar transistörler (HBT), titreşimli tünel transistörleri, heteroyapı lazerleri, heteroyapı ışık yayan diodlar (LED), heteroyapı fotodedektörler,optik fiberler ve anahtarlar...
Experimental Methods in Nuclear Physics I (Çekirdek Fiziğinde Deneysel Yöntemler I )
Giriş; ışınımların madde ile etkileşmesi: yüklü parçacıkların madde ile etkileşmesi, elektronların enerji kaybı, elektromagnetik ışınların madde ile etkileşmesi; dağılım fonksiyonları ve hata hesabı: binom, Poisson ve Gauss dağılım fonksiyonları, ölçme hataları; gazlı detektörler: iyonizasyon odaları, orantılı sayaçlar, Geiger Müller sayaçları, diğer gazlı sayaçlar; sintilasyon sayaçları; yarı iletken detektörler; diğer detektörler.
Condensed Matter Physics I (Yoğun Madde Fiziği I)
Genel tekrar: maddenin halleri, kristalleşmis katılar, amorphous malzemeler, sıvı kristaller, colloids ve sıvılar, maddenin genel elektriksel ve manyetiksel özellikleri; Metallerin Sommerfeld teorisi: serbest electron modeli, Bloch teoremi, Fermi-Dirac dağılımı, serbest elektronların Fermi yüzeyi, durum yoğunluğu, ısı sığası; elektrik ve ısısal iletkenliğin Somerfield teorisi: serbest elektronların relaxation zaman yaklaşımı, Wiedemann-Franz yasası; serbest elektronlar arasındaki korelasyon, Hatree-Fock yaklaşımı; Kristal latis: fononlar, harmonik kristalin sığası, Anharmonik etki: termal genişleme; Periyodik potansiyellerde elektronlar: Band yapısı, genel özellikler; Zayıf ve güçlü potansiyeller için band hesaplamaları, sıkı bağlanma yöntemi, muffin-tin potansiyelleri, dik düzlem dalgalar, pseudopotansiyeller; Elektron dinamiğinin yarı klasik teorisi: Bloch elektronlarının dalga paketleri, elektronlar ve boşluklar, iletkenlik teorisine relaxation zaman yaklaşımı; Fermi Yüzeyleri, Haas van Alphen etkisi, Landau seviyeleri, Kuantum Hall etkisi;elektron-fonon etkileşmeleri; yarı-iletkenler...
Nuclear Physics I (Çekirdek Fiziği I)
Etki Kesidi, temel etkilesmeler; çekirdeklerin temel özellikleri; dötron ve nükleer kuvvet; Fermi gaz ve sıvı damlacığı modelleri; saçılma:esnek olmayan saçılma, faz kayması, saçılma uzunluğu; açısal momentum ve izospin; çekirdek dalga fonksiyonları; kabuk modeli: tek parçacık kabuk modeli, spin yörünge etkileşmesi, artık etkileşme; nukleer momentler: manyetik dipol momenti, nükleer elektrik kuadropol moment; kollektif model: dönme enerji spektrumu, nükleer momentler, deforme potansiyelde tek parçacık hareketi, titreşim çekirdekleri.
Lazer Spektroskopisinin Teknikleri ve Uygulamaları
Atomlar arasındaki etkileşme: iki atom sistemi; ışığın katı ile etkıleşmesi, etkileşmenin dinamik etkileri, etkileşme türleri, enerji transferi, nadir toprak elementleri için sabit alan etki parametresi, spektroskopi deney sisteminde kullanılan cihazlar, ışıgın soğurulması temeline dayalı lazer spektroskopisi, fotolüminesans şiddetinin ölçümüne dayalı lazer spektroskopisi, lazer spektroskopisinin bazı uygulamaları.
Klasik Mekanik
Lagrange Formalizmi: D'Alambert ilkesi ve Lagrange hareket denklemleri, varyasyonal hesaba kısa bakış, Hamilton ilkesi ve Lagrange hareket denklemleri, hareket sabitleri; Katı cisimler: öteleme ve dönmeler, Euler açıları, dönmelerin kinematiği, açısal momentum ve eylemsizlik tensörü, Euler hareket denklemleri; Küçük salınımlar: bir boyutlu serbest ve zorlanmış salınımlar, yüksek boyutlu sistemlerin salınımları ve bazı uygulamalar; Hamilton formalizmi: Legendre dönüşümleri ve Hamilton hareket denklemleri, dönümlü koordinatlar ve hareket sabitleri, en az eylem ilkesi, Poisson parantezleri formülasyonu; Kanonik dönüşümler: Kanonik dönüşüm denklemleri, Poisson parantezleri cinsinden sonsuz küçük kanonik dönüşümler ve korunum yasaları, açısal momentum ile Poisson parantezleri arsındaki ilişki; Hamilton-Jakobi Yöntemi: Hamilton-Jakobi denklemi, eylem ve açı değiskenleri.
Atom Molekül Fiziği I
Elektronlar,fotonlar ve atomlar; tek elektronlu atomlar; bir elektronlu atomların elektromagnetik alanla etkileşmesi; ince yapı etkileşmesi ve dış elektrik ve magnetik alanlarla etkileşme; iki elektronlu atomlar, iki elektronlu atomların uyarılmış düzeyleri; çok elektronlu atomlar; çok elektronlu atomların elektromagnetik alanla etkileşmeleri; moleküllerin yapısı; moleküllerin tayfları.
Scanning Probe Techniques (Taramalı Uç Teknikleri )
Taramalı Uç Mikroskoplarının doğuşunun, gelişiminin, teorik ve deneysel bilim için yapılan teorik ve deneysel araştırmalarda kullanımının incelenmesi. İlk icad edilen taramalı uç mikroskobu olan “Tarama Tünelleme Mikroskopisi”ne (TTM) giriş. TTM’nin çalışma prensibinin, arkasında yatan teorinin, cihazın çalışır bir laboratuar ekipmanı haline getirilmesi sırasında geçirilen safhaların ve aşılan teknolojik engellerin tartışılması. TTM’in çeşitli araştırma problemlerine uygulanışı ve bir spektroskopi aracı olarak kullanımı. İkinci taramalı uç mikroskobu örneği olarak Atomik Kuvvet Mikroskobu’na (AKM) giriş. AKM’nin prensipleri ve kullanım alanları. AKM’nin manyetik ölçümler için kullanılan türevi olan Manyetik Kuvvet Mikroskobu (MKM). Elektron tünellemesi (TTM), atomik kuvvet (AKM) ve manyetik kuvvet (MKM) prensibiyle çalışan tekniklerin ardından, standart optik mikropkoplardan çok daha yüksek optik çözünürlük verme potansiyeline sahip optik taramalı uçların konu edilmesi; Taramalı Yakınalan Optik Mikroskopi’sine giriş. Diğer taramalı uç mikroskopi tekniklerine özetle değinilmesi.
Relativistic Quantum Mechanics (Relativistik Kuantum Mekanik)
Dirac denklemi, denklemin Lorenz kovariansı; serbest çözümler;Foldy-Wouthuysen dönüşümü; delik kuramı; birinci dereceden olaylara uygulama; saçılma matrisine daha üst mertebeden katkılar; Klein-Gordon denklemi; elektromagnetik olmayan etkileşmeler;nötrino denklemi; Proca denklemi; Rarita-Schwinger denklemi, nedenselliğin bozulması.
Physics and Technology of Semiconductor Devices II ( Yarı-iletken Cihazların Fiziği ve Teknolojisi II )
Yarıiletkenlerin enerji band kuramı. Yarıiletkenlerin elektronik ve optik özellikleri. Modern katıhal kuramlarının bazı yarıiletkenlere uygulamaları. Pseudopotential, k.p ve sıkı bağ kuramları ile külçe ve nanoyapı yarıiletkenlerin enerji band tasarımı. Nanometre yarıiletkenlerde yük taşıyıcı sınırlanması. Kuvantum kuyuları, süperörgüler, kuvantum telleri ve kuvantım noktaları. Yarıiletken enerji band yapısının yüklü parçacıkların saçılmasına etkisi, Külçe ve nanoyapı yarıiletkenlerde yüklü parçacık üretim-birleşim kinetiği, sürüklenme ve düfüzyon kuramları.
Computational Physics (Fizikte Hesaplama Yöntemleri)
Programcılık dillerinin gozden geçirimi, hesaplama tekniklerinin temelleri, kesim ve yuvarlama hataları, kök bulma, integral alma, minimizasyon, linear denklemler ve öz sistemler, Monte Carlo yöntemi, adi diferansiyel denklemler sistemi, başlangıç ve sınır değer problemleri.
İnce Film Fiziği
Tanım ve hazırlama yöntemleri: Fiziksel yöntemler: Vakumda buharlaştırma yöntemleri; Kimyasal yöntemler: termal büyütme, anodizasyon, buhar fazında büyütme, sol-gel ve kimyasal banyo yöntemi; Kaplamalarda kullanılan taşıyıcıların sınıflandırılması, seçimi ve kaplamaya uygun duruma getirilmesi; film kalınlığını ölçme yöntemleri: interferometrik, mekanik, fotometrik, elektrik, radyoaktif ve kimyasal yöntemler, film birikim rate kontrolu; İnce filmleri yapısını belirleme yöntemleri: X-ışını kırınımı; Film yüzeyini ve kompozisyonu analiz ve teknikleri: SEM, XPS, AES, SIMS ; Filmlerin optik davranışları: Işığın tek filmden yansıma ve geçmesi, optik sabitlerinin belirlenmesi; Filmlerin elektriksel davranışları ve rezistivite ve akım taşıyıcı konsantrasyonu ölçümleri; Uygulamalar: yansıtmayıcı kaplamalar, interferans filtreleri, saydam iletken filmler, elektrokromik devre elemanları.
Lazer Spektroskopisinin Teknikleri ve Uygulamaları
Atomlar arasındaki etkileşme: iki atom sistemi; ışığın katı ile etkıleşmesi, etkileşmenin dinamik etkileri, etkileşme türleri, enerji transferi, nadir toprak elementleri için sabit alan etki parametresi, spektroskopi deney sisteminde kullanılan cihazlar, ışıgın soğurulması temeline dayalı lazer spektroskopisi, fotolüminesans şiddetinin ölçümüne dayalı lazer spektroskopisi, lazer spektroskopisinin bazı uygulamaları.
Temel parçacıklar Fiziğine Giriş
Temel parçacıklara genel bakış: temel etkileşmeler ve temel parçacıklar, tesir kesitleri ve Feynman kuralları, birleştirilmiş teoriler, süper simetri, sicimler ve M-teorisi; Klasik alanlar teorisi: Nöther teoremi, skaler, spinör ve vector alanlarının hareket denklemleri, ayar invaryansı, çeşni ve renk simetrisi; Kuantum mekanipi ve yol integralleri: serbest parçacık kerneli, geçiş genlikleri ve N-nokta Green fonksiyonları; Alanların Kuantizasyonu Kanonik kuantizasyon, N-parçacık Green fonksiyonları, skaler alanlar için propagator ve Feynmann kuralları, saf ayar teorisinin yol integralleri ile kuantizasyonu, Faddeev-Popov yöntemi ve hayalet alanlar, spinör alanların kanonik kuantizasyonu ve Feynmann kuralları; Elektro-Zayıf etkileşmeler: kendiliğinden simetri kırılması, Higgs mekanizması.
