Kvantumoptika és kvantuminformatika program

• Kvantumoptika I.
  ×

  Kvantumoptika I.

  Előadó: Ádám Péter

  • A kvantált elektromágneses tér, módusok
  • Sűrűségoperátor és fázistér
  • Operátorok rendezése, operátorfüggvények
  • A Wigner-függvény, karakterisztikus függvény, kvázivalószínűség-eloszlás függvények
  • Az EM tér kvantumállapotai: termikus, koherens, összenyomott állapotok
  • Az összefonódás jelensége, Einstein-Podolsky-Rosen párok

  Ajánlott irodalom:

  • A. Yariv: "Quantum Electronics" (John Wiley, New York, 1988)
  • W. H. Louisell: "Quantum Statistical Properties of Radiation" (John Wiley, New York, 1990)
  • S. M. Barnett, ans P. M. Radmore: "Methods in Theoretical Quantum Optics" (Clarendon Press, 1997)
  • M. O. Scully, and M. S. Zubairy: "Quantum Optics" (Cambridge University Press, 1997)
• Kvantumoptika II.
  ×

  Kvantumoptika II.

  Előadó: Ádám Péter

  • Passzív optikai elemek: nyalábosztó, fázistoló, multiportok
  • A fotodetektálás elmélete, fotonszámlálás
  • Homodin és heterodin detektálás
  • A koherencia statisztikai és kvantumelmélete
  • Nemlineáris optikai folyamatok
  • Aktív optikai elemek: erősítés, parametrikus oszcillátor
  • Veszteségek, zaj és csillapodás leírása a kvantumoptikában

  Ajánlott irodalom:

  • L. Mandel, and E. Wolf: "Optical Coherence and Quantum Optics" (Cambridge University Press, 1995)
  • S. M. Barnett, and P. M. Radmore: "Methods in Theoretical Quantum Optics" (Clarendon Press, 1997)
  • U. Leonhardt: "Measuring the quantum state of light" (Cambridge University Press, 1997)
• Kvantumoptikai kísérletek
  ×

  Kvantumoptikai kísérletek

  Előadó: Kiss Tamás

  • Nemklasszikus fény előállítása és detektálása
  • Kvantumállapotok rekonstrukciója, kvantumtomográfia
  • Kvantummechanikai modell ellenőrzése az optikában
  • Kvantumállapot teleportációja
  • Atomok csapdázása, atomoptika

  Ajánlott irodalom:

  • Hans-A. Bachor, and T. C. Ralph: "A Guide to Experiments in Quantum Optics"
• Kvantuminformatika I.: Elmélet
  ×

  Kvantuminformatika I.: Elmélet

  Előadó: Ádám Péter

  • Klasszikus és kvantumos információelmélet (Shannon- és Neumann-entrópia, csatornakapacitás)
  • Kvantumbitek dinamikája (Unitér fejlõdés, kvantumoperációk, Neumann-mérés, POVM mérés, kvantumlogikai hálózatok)
  • Az összefonódottság elmélete (Tipikus összefonódott állapotok, Összefonódottság mértékek, összefonódottsági tanúk általában és speciális állapotosztályokon. Többrészű összefonódás)
  • Kvantumkommunikációs protokollok (Teleportáció, klónozás, szupertömörítés, titkosítás)
  • Kvantumalgoritmusok (Shor, Grover, kvantum random walk, hibajavító kódok)

  Ajánlott irodalom:

  • M. A. Nielsen, and I. L. Chuang: "Quantum Computation and Quantum Information" (Cambridge University Press, 2000)
• Kvantuminformatika II.: Kísérleti vonatkozások, alkalmazások
  ×

  Kvantuminformatika II.: Kísérleti vonatkozások, alkalmazások

  Előadó: Koniorczyk Mátyás

  • Az általános kvantumszámítógép modelljei, kvantumszimulációk
  • Dekoherencia, a kvantumszámítógép mûködésének feltételei, "fault tolerant quantum computing"
  • Ioncsapda-kvantumszámítógép
  • Hideg csapdázott atomokkal mûködõ kvantumszimulátorok, kvantumszámítógépek
  • Fotonikus kvantumszámítógépek, fotonikus kvantumkommunikáció (polarizáció qubitek, koherens állapot qubitek, Gauss-állapotok)
  • NMR kvantumszámítógépek, kvantum dotok
  • A kvantuminformatika eredményeinek alkalmazása a fizika más területein (A DMRG mint variációs eljárás a kvantuminformáció tükrében, Fázisátalakulások és kvantuminformáció)

  Ajánlott irodalom:

  • M. A. Nielsen, and I. L. Chuang: "Quantum Computation and Quantum Information" (Cambridge University Press, 2000)
• Számítási módszerek a kvantuminformatikában
  ×

  Számítási módszerek a kvantuminformatikában

  Előadó: Koniorczyk Mátyás

  • Kvantumbitek, kvantumditek tiszta és kevert állapotai
  • Unitér időfejlődés, projektív mérés
  • Többrészű kvantumrendszerek: tenzorszorzat, részleges nyom
  • Általános kvantummechanikai időfejlődés: CP leképezések, POVM mérések
  • Schmidt-felbontás, összefonódottság, EPR, GHZ, W állapotok
  • Kötött összefonódottság, PPT, NPT állapotok
  • Kvantummechanikai entrópiák
  • Kétrészű összefonódottság, konkurrencia
  • Az összefonódottság monogámiája, tangle, CKW egyenlőtlenségek
  • Lokalizálható összefonódottság, cluster állapotok

  Ajánlott irodalom:

  • John Preskill: "Lecture notes for Physics 229: Quantum information and computation" (California Institue of Technology, 1998)
  • Michal Horodecki, Pawel Horodecki, and Ryszard Horodecki: "Mixed state entanglement and quantum communication" (Quantum Information: An Introduction to Basic Theoretical Concepts and Experiments, Springer-Verlag, 2001)
  • M. Hein, W. Dür, J. Eisert, R. Raussendorf, M. Van den Nest, and H.-J. Briegel: "Entanglement in Graph States and its Applications" (https://arxiv.org/abs/quant-ph/0602096)
• Kvantummechanikai paradoxonok
  ×

  Kvantummechanikai paradoxonok

  Előadó: Koniorczyk Mátyás

  • Einstein-Podolsky-Rosen paradoxon
  • Nemlokalitás, Bell egyenlõtlenségek
  • Greenberger-Horne-Zeilinger összefüggések
  • Korrelációk és a fénytér összefonódott állapotai
  • Egyfotonos interferometria, komplementaritás, dualitás
  • Kétfotonos interferometria, kvantumradír
  • Rombolásmentes kvantummechanikai mérés
  • Pre- és posztszelektív kvantummechanika

  Ajánlott irodalom:

  • J. S. Bell: "Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics"
  • H. Paul, and I. Jex: "Introduction to Quantum Optics : From Light Quanta to Quantum Teleportation"
• A kvantumelektrodinamika alapjai
  ×

  A kvantumelektrodinamika alapjai

  Előadó: Varró Sándor

  • Klasszikus térelmélet, megmaradási tételek
  • Terek és részecskék, kreációs és annihilációs operátorok
  • Kanonikus kvantálás
  • Perturbációszámítás, Wick-tétel, Feynman-diagramok
  • Mértékelméletek kvantálása: elektrodinamika
  • Spontán emisszió, Lamb-féle vonaleltolódás, Casimir-effektus, többfotonos abszorpció

  Ajánlott irodalom:

  • P. W. Milonni: "The Quantum Vacuum: An Introduction to Quantum Electrodynamics"
  • C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg: "Photons and Atoms - Introduction to Quantum Electrodynamics" (Wiley, New York 1989)
• Rezonáns fény-anyag kölcsönhatás
  ×

  Rezonáns fény-anyag kölcsönhatás

  Előadó: Ádám Péter

  • Fényszórás atomokon, spontán emisszió
  • Szemiklasszikus elmélet, csatolt Maxwell-Bloch egyenletek
  • Koherens impulzus terjedése
  • Rezonancia fluoreszcencia
  • Elektrodinamika rezonátorban
  • A Jaynes-Cummings modell
  • A mikromézer
  • A lézerek kvantumelmélete

  Ajánlott irodalom:

  • L. Allen, and J. H. Eberly: "Optical Resonance and Two Level Atoms" (Dover Publications,1987)
  • C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg: "Photons and Atoms - Introduction to Quantum Electrodynamics" (Wiley, New York 1989)
  • M. O. Scully, and M. S. Zubairy: "Quantum Optics" (Cambridge University Press, 1997)
• Nyílt rendszerek kvantumstatisztikája
  ×

  Nyílt rendszerek kvantumstatisztikája

  Előadó: Domokos Péter

  • Sűrűségmátrix, von Neumann-egyenlet és mérés, entrópia
  • Kvantumrendszer egy hõtartályban, Markov-közelítés
  • Master-egyenlet, kvantum regressziós tétel
  • Zwanzig-féle projektor-operátor módszer
  • Fázistér-módszerek, Wigner függvény, Fokker-Planck egyenlet
  • Hõtartály nem termikus állapotban
  • Kvantumos Langevin-egyenletek, általánosított Einstein relációk
  • Stochasztikus differenciálegyenletek Ito- és Stratonovich-féle értelmezése
  • Fotodetektálás elmélete
  • Monte-Carlo hullámfüggvény-módszer nyílt rendszerek idõfejlõdésének leírására
  • Kvantumoptikai alkalmazások

  Ajánlott irodalom:

  • C. W. Gardiner: "Handbook of Stochastic Methods" (Springer-Verlag, 2004)
  • H. Carmichael: "An Open Systems Approach to Quantum Optics" (Springer-Verlag, 1993)
• Atomok lézeres hűtése és csapdázása
  ×

  Atomok lézeres hűtése és csapdázása

  Előadó: Domokos Péter

  • A fény mechanikai hatása semleges részecskékre, történeti áttekintés
  • Karakterisztikus időskálák, belső és külső szabadsági fokok szétválasztása, szemiklasszikus elmélet alapjai
  • A lézer mechanikai hatása álló atomra: sugárzási nyomás és dipólerő
  • A sugárzási tér munkája, energiamérleg
  • Az elektromágneses tér fluktuációja, diffúzió az atomi mozgásban
  • A lézer mechanikai hatása mozgó atomra, Doppler-hűtés
  • Optikai melasz, Langevin-egyenletek bevezetése és a hőmérséklet fogalma
  • A lézer mechanikai hatása soknívós atomokra
  • Magnetooptikai csapda
  • Polarizációgradiens-hűtés, Sziszifusz-effektus
  • Atomok kvantált mozgása, sebességszelektív populációcsapdázás
  • Csapdázott atomok hűtése oldalsávgerjesztéssel

  Ajánlott irodalom:

  • H. J. Metcalf, and P. Van Der Straten: "Laser Cooling and Trapping" (Springer-Verlag 1999)
  • C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg: "Photons and Atoms - Introduction to Quantum Electrodynamics" (Wiley, New York 1989)
• Bose-Einstein kondenzáció ritka gázokban
  ×

  Bose-Einstein kondenzáció ritka gázokban

  Előadó: Kiss Tamás

  • A nem-kölcsönható Bose gáz: fázisátmenet, kritikus hőmérséklet, kondenzált frakció
  • Csapdázás: kvadrupól, TOP, Ioffe-Pritchard, optikai és mágneses-optikai csapdák
  • Hűtés: Doppler, Sziszifusz és evaporatív hűtés
  • Kölcsönható gázok: szórás, szórási hossz
  • Gross-Pitajevszkij egyenlet, Thomas-Fermi közelítés, healing hossz
  • Hidrodinamikai közelítés
  • Elemi gerjesztések, Bogoljubov-transzformáció
  • Véges hőmérséklet, Hartree-Fock közelítés
  • Korrelációk, koherencia, atom lézer

  Ajánlott irodalom:

  • C. J. Pethick, and H. Smith: "Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases" (Cambridge University Press, 2002)
  • L. P. Pitaevskii, S. Stringari, and L. Pitaevskii: "Bose-Einstein Condensation" (Oxford University Press, 2003)
  • H. J. Metcalf, and P. Van Der Straten: "Laser Cooling and Trapping" (Springer-Verlag, 1999)
• Koherens kontroll
  ×

  Koherens kontroll

  Előadó: Kis Zsolt

  • Elektromágneses tér kölcsönhatása idealizált, kétszintes atomokkal
  • Az atomi elektronállapotok kontrollja, Bloch-egyenletek
  • Kétszintes rendszerek elekronállapotának adiabatikus kontrollja
  • Disszipatív folyamatok, a disszipáció szerepe az atomi szintek kontrollálhatóságában
  • Háromszintes rendszerek kölcsönhatása koherens elektromágneses térrel
  • A stimulált Raman adiabatikus átmenet háromszintes rendszerben
  • Degenerált atomi rendszerek kölcsönhatása elektromágneses mezővel, kiválasztási szabályok
  • A stimulált Raman adiabatikus átmenet degenerált háromszintes rendszerben
  • Atomfizikai alkalmazások
  • Molekulák elektronhéjának kölcsönhatása elektromágneses térrel
  • A rezgési hullámcsomag kontrollja kétatomos molekulákban
  • Femtokémia: kémiai reakciók befolyásolása femtoszekundumos lézerimpulzusokkal

  Ajánlott irodalom:

  • R. Loudon: "The Quantum Theory of Light" (Oxford University Press, 2000)
  • C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg: "Photons and Atoms - Introduction to Quantum Electrodynamics" (Wiley, New York 1989)
  • M. O. Scully, and M. S. Zubairy: "Quantum Optics" (Cambridge University Press, 1997)
  • P. W. Brumer, and M. Shapiro: "Principles of the Quantum Control of Molecular Processes" (Wiley, 2003)
• Rövid lézerimpulzusok koherens kölcsönhatása rezonáns atomokkal
  ×

  Rövid lézerimpulzusok koherens kölcsönhatása rezonáns atomokkal

  Előadó: Dzsotjan Gagik

  • Lézerimpulzus kétnívós atommal való kölcsönhatásának vektormodellje
  • Lézerműködés populációinverzió nélkül, illetve egyéb atomi koherencia- és interferenciajelenségek
  • Atomok koherens manipulációja: eltérítés és nyalábosztás
  • Stimulált Raman-szórással indukált adiabatikus átmenet többnívós kvantumrendszerekben
  • Frekvenciamodulált (csörpölt) lézerimpulzusokkal indukált adiabatikus átmenet
  • Önindukált átlátszóság, szolitonok
  • Elektromágnesesen indukált átlátszóság
  • Frekvenciamodulált (csörpölt) lézerimpulzusok veszteségmentes terjedése többnívós atomokból álló közegben

  Ajánlott irodalom:

  • C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, and G. Grynberg: "Photons and Atoms - Introduction to Quantum Electrodynamics" (Wiley, New York 1989)
  • M. O. Scully, M. S. Zubairy: "Quantum Optics" (Cambridge University Press, 1997)

Lézerfizika, nemlineáris optika és spektroszkópia program

• Fluoreszcencia spektroszkópia
  ×

  Fluoreszcencia spektroszkópia

  Előadó: Erostyák János

  • A fluoreszcencia spektroszkópia alapfogalmai
  • Mérési módszerek és mérõberendezések: direkt módszerek, mintavételezéses technika, idõkorrelált egyfoton számlálás, pumpa-próba módszerek, fázisfluorimetria
  • Fluoreszcencia polarizáció
  • Fluoreszcencia-kioltás
  • Energia-transzfer
  • Reverzibilis kétállapot-reakciók
  • Kiértékelési módszerek a fluoreszcencia spektroszkópiában

  Ajánlott irodalom:

  • J. R. Lakowicz: "Principles of Fluorescence Spectroscopy" (Plenum Press, New York, 1983)
  • Szalay L., és Damjanovich S. (szerk.): "Lumineszcencia a biológiában és az orvostudományban" (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1983)
  • J. R. Lakowitz (ed.): "Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol. 1-3." (Plenum Press, New York, 1991)
  • B. Valeur, and J. C. Brochon (eds.): "New Trends in Fluorescence Spectroscopy. Applications to Chemical and Life Sciences." (Springer, Berlin, 2001)
• Fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek biofizikai alkalmazásai
  ×

  Fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek biofizikai alkalmazásai

  Előadó: Buzády Andrea

  • Biológiai minták fluoreszcenciája
  • Általános és specifikus oldószerhatások
  • Dielektromos relaxáció és fehérjedinamika: elméletek, vizsgálati módszerek
  • Energia-transzfer és távolságmérés
  • Fluoreszcenciaélettartam- és anizotrópiaélettartam-eloszlások értelmezése
  • Fluoreszcencia-kioltás alkalmazása membránvizsgálatokban
  • Konfokális mikroszkópia alapjai és biofizikai alkalmazásai
  • A különbözõ fluoreszcencia spektroszkópiai mérési technikák alkalmazhatósága biofizikai vizsgálatokban

  Ajánlott irodalom:

  • J. R. Lakowicz: "Principles of Fluorescence Spectroscopy" (Plenum Press, New York, 1983)
  • Szalay L., és Damjanovich S. (szerk.): "Lumineszcencia a biológiában és az orvostudományban" (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1983)
  • J. R. Lakowitz (ed.): "Topics in Fluorescence Spectroscopy Vol. 1-3." (Plenum Press, New York, 1991)
  • B. Valeur, and J. C. Brochon (eds.): "New Trends in Fluorescence Spectroscopy. Applications to Chemical and Life Sciences." (Springer, Berlin, 2001)
• Nemlineáris optikai paraméterek meghatározása Z-scan módszerrel
  ×

  Nemlineáris optikai paraméterek meghatározása Z-scan módszerrel

  Előadó: Pálfalvi László

  • A fényterjedés leírása a mátrixoptika segítségével
  • Diffrakció, Gauss-nyalábok
  • A nemlineáris optika és a kristályoptika elemei, a harmadrendű optikai nemlinearitás
  • Vékony minták Z-scan elmélete, a nemlineáris törésmutató és nemlineáris abszorpció meghatározásának lehetőségei
  • A Z-scan módszer kiterjesztése vastag minták esetére, az egyes elméletek korlátjai
  • A Z-scan módszer alkalmazása fényimpulzusok esetén, idõbontott Z-scan mérések
  • A fotorefrakció egyszerűsített modellje
  • A termo-optikai nemlinearitás
  • A LiNbO3 vizsgálata Z-scan módszerrel

  Ajánlott irodalom:

  • R. L. Sutherland: "Handbook of Nonlinear Optics" (New York: Marcel Dekker, 1996)
  • M. G. Kuzyk, and C. W. Dirk: "Characterisation Techniques and Tabulations for Organic Nonlinear Materials" (Marcel Dekker, p. 655-692, 1998)
  • R. Guenther: "Modern Optics" (John Wiley and Sons, 1990)
• Bevezetés a lézerfizikába
  ×

  Bevezetés a lézerfizikába

  Előadó: Almási Gábor

  • A fény abszorpciója, emissziója, az erősítés feltételei
  • Sávszélesség, vonalalak, telítõdés tulajdonságai
  • Mátrixoptika, rezonátorok geometriai leirása
  • Rezonátorok hullámelmélete, Gauss-nyalábok
  • Rezonátorok tranziens jelenségei
  • A lézerek sebességi egyenlet modellje
  • Gázlézerek, festéklézerek, félvezetõ lézerek szilárdtest lézerek
  • A fény detektálásának eszközei
  • Ultrarövid lézerimpulzusok generálása és mérése
  • A lézerek ipari alkalmazásai
  • A lézerek orvosi biológiai alkalmazásai

  Ajánlott irodalom:

  • P. W. Milonni, and J. H. Eberly: "Lasers" (John Wiley, 1988)
  • M. Sargent, M. O. Scully, and W. E. Lamb: "Laser physics" (Addison-Wesley Pub. Co., Advanced Book Program, 1974)
  • B. E. A. Saleh, M. C. Teich: "Fundamentals of Photonics" (Wiley-Interscience, 1991)
• Ultrarövid impulzusú lézerek
  ×

  Ultrarövid impulzusú lézerek

  Előadó: Hebling János

  • Ultrarövid fényimpulzusok leírása
  • Csoportkésés, csoportkésés-diszperzió
  • Impulzus nyújtók és impulzus összenyomók (prizma-pár, rács-pár, csörpölt tükör)
  • A módusszinkronizálás elve
  • Módusszinkronizálási módszerek (Kerr-lencse hatás, szinkronpumpálás)
  • Speciális rezonátorok, asztigmia kompenzáció
  • Kerr-lencsés módusszinkronzáció modellezése
  • Ultrarövid impulzusú fényvezetõszál lézerek

  Ajánlott irodalom:

  • W. Kaiser: Ultrashort Laser Pulses and Applications (Topics in Applied Physics, 1988)
  • J. C. Diels, and W. Rudolph: Ultrashort laser pulse phenomena, 2nd Edition (Academic Press, 2006)
• Röntgenlézerek
  ×

  Röntgenlézerek

  Előadó: Kuhlevszkij Szergej

  • Alap fizikai folyamatok a lézerekben
  • Lézererõsítõ tényezõ
  • Sokszorosan ionizált ion, mint lézeraktív anyag
  • Ionizáció és rekombináció plazmában
  • Energiaszintek ionokban és ezek populációinverziója
  • A plazma magnetohidrodinamikai leírása
  • Rekombináció-pumpálású lézersémák
  • Alkalmazások

  Ajánlott irodalom:

  • R. C. Elton: "X-Ray Lasers" (Academic Press, San Diego, 1990)
  • J. A. R. Samson, and D. L. Ederer (eds.): "Vacuum Ultraviolet Spectroscopy" (Academic Press, New York, 1998)
  • D. Attwood: "Soft X-Rays and Extreme Ultraviolet Radiation" (Cambridge University Press, 2000)
• Nemlineáris optikai frekvenciaátalakító eszközök
  ×

  Nemlineáris optikai frekvenciaátalakító eszközök

  Előadó: Hebling János

  • Nemlineáris optikai szuszceptibilitás
  • Hullámterjedés nemlineáris optikai közegben
  • Frekvenciaátalkitó folyamatok (összeg- és különbségi frekvencia keltése, parametrikus erősítés)
  • Fázisillesztési módszerek (egyirányú és nem egyirányú, kettõstörésen és hömérsékletváltoztatáson alapuló, nemkritikus fázisillesztés)
  • Kvázi-fázisillesztés
  • Optikai parametrikus erősítő és oszcillátor
  • Optikai egyenirányítás

  Ajánlott irodalom:

  • P. W. Boyd: Nonlinear optics (Academic Press, 1992)
  • R. L. Sutherland: Handbook of nonlinear optics (New York: Marcel Dekker, 2003)
• Optikai spektroszkópiai eszközök
  ×

  Optikai spektroszkópiai eszközök

  Előadó: Hebling János

  • A spektrum fogalma
  • Szögdiszperzióval rendelkezõ eszközök általános leírása, felépítése és értékmérőik
  • Fabry-Perot interferométerek
  • Fourier-transzformációs spektrométerek
  • Kristályoptikai eszközök (polarizátorok, λ/2, λ/4 lemezek)
  • Detektor típusok
  • Detektorok jellemzõi

  Ajánlott irodalom:

  • F. A. Jenkins, and H. E White: "Fundamentals of optics" (McGraw-Hill, 1957)
  • W. Demtröder: "Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation" (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 1981)
  • Ábrahám György: "Optika" (Panem Kft., 1997)
• Nemlineáris optikai kristályok infravörös és Raman spektroszkópiája
  ×

  Nemlineáris optikai kristályok infravörös és Raman spektroszkópiája

  Előadó: Kovács László

  • A rezgési spektroszkópia alapjai
  • Fourier-transzformációs, infravörös és Raman spektrométerek
  • Normál rezgések elmélete, szimmetriák, kiválasztási szabályok
  • Kristályok optikai tulajdonságai
  • Optikai kristályok infravörös és Raman spektrumai
  • Lokalizált rezgések spektroszkópiája
  • Hidroxidionok és oxigén tetraéderek rezgései oxidkristályokban

  Ajánlott irodalom:

  • G. Turrell: "Infrared and Raman Spectra of Crystals" (Academic Press, London and New York, 1972)
  • K. Nakamoto: "Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds" (Wiley, 1963)
  • B. C. Smith: "Fundamentals of Fourier transform infrared spectroscopy" (CRC Press, Boca Raton, FL, 1996)
  • D. C. Harris, and M. D. Bertolucci: "Symmetry and spectroscopy: an introduction to vibrational and electronic spectroscopy" (New York: Oxford University Press, 1978)
• Mágneses rezonancia, EXAFS és egyéb spektroszkópiák
  ×

  Mágneses rezonancia, EXAFS és egyéb spektroszkópiák

  Előadó: Corradi Gábor

  • Elektronspin rezonancia (ESR) és magrezonancia (NMR) spektroszkópia alapjai
  • Elektron- és magrezonancia kombinációja (ENDOR és ENDOR indukált ESR), optikailag detektált ESR és ENDOR
  • Spin-relaxációs effektusok
  • Alkalmazások szilárdtestek ponthibáira, biológiai objektumokra és nanorészecskékre, valamint orvosi diagnosztikai képalkotásra
  • Röntgenabszorpció finomstruktúrájából (XAFS ill. EXAFS) kinyerhetõ információ és alkalmazása atomi környezetek meghatározására
  • Felületvizsgálati módszerek áttekintése

  Ajánlott irodalom:

  • J. E. Wertz, and J. E. Bolton: "Electron Spin Resonance" (McGraw-Hill, New York, 1972)
  • A. Abragam, and B. Bleaney: "Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions" (Clarendon Press, Oxford, 1970)
  • C. P. Slichter: "Principles of magnetic resonance" (Springer, Berlin, Heidelberg, New York, second revised (1978) and corrected edition (1980), enlarged third printing (1989, 1990))
  • J.-M. Spaeth, J. R. Niklas, and R. H. Bartram: "Structural Analysis of Point Defects in Solids" (Springer, Berlin Heidelberg, 1992)
  • H. Kuzmany: "Solid-state spectroscopy, an introduction" (Springer, Berlin Heidelberg, 1998)
• Gázkisülések fizikája
  ×

  Gázkisülések fizikája

  Előadó: Donkó Zoltán

  • Alacsony nyomású gázkisülések alapjelenségei: töltéshordozók keletkezése, drift és diffúzió, elemi ütközési folyamatok
  • Önfenntartó gázkisülések: a gáz átütése, ködfénykisülések, katódi folyamatok és a katód környéki térrész, pozitív oszlop
  • Rádiófrekvenciás gázkisülések
  • Gázkisülések modellezése: folyadékmodellek, részecskeszimulációs modellek
  • Gázkisülési plazmák diagnosztikája: elektromos szondák, konvencionális és lézeres spektroszkópia
  • Gázkisülések alkalmazásai: gázlézerek, spektroszkópiai és egyéb fényforrások, plazmakémia, plazmaalapú felületmódosítás

  Ajánlott irodalom:

  • A. von Engel: "Ionized Gases" (Clarendon Press, 1965)
  • Y. P. Raizer: "Gas Discharge Physics" (Springer, 1991)
  • M. A. Liebermann, and A. J. Lichtenberg: "Principles of Plasma Discharges and Materials Processing" (Wiley, 1994)
• Optikai méréstechnika
  ×

  Optikai méréstechnika

  Előadó: Czitrovszky Aladár

  • A lézerek alkalmazása a nagyfelbontású mérésekben: Interferometria, síkszerûség, felületvizsgálat, elmozdulás- gyorsulás-mérés, vibráció analízis. Lézer Doppler sebességmérés, korrelációs mérések
  • Fényszórás alkalmazása az optikai méréstechnikában: Nephelometria, turbidimetria. Részecskeszámlálás: aeroszolok és hidroszolok mérése. Felületvizsgálat. Anemometria, LDA-, PDA rendszerek
  • Kvantumoptikai méréstechnika és alkalmazásai: Különbözõ fotonstatiszikával rendelkezõ fény generálása Koincidencia, korreláció, Fotodetektorok minõsítése kvantum limitált detektor rendszerek Abszolút kvantumhatásfok mérés egy- és kétdetektoros módszerrel Nemlineáris paraméterek mérése optikai kristályokban
  • Optikai módszerek alkalmazása a környezetvédelemben: A légkör optikai és meteorológia paraméterei A légszennyezõdés hatása a légkör optikai paramétereire A légkör szennyezettségének lézeres mérési módszerei

  Ajánlott irodalom:

  • C. Mercer: "Optical Metrology for Fluids, Combustion and Solids" (Springer, 2003)
  • H. E. Albrecht: "Laser Doppler and Phase Doppler Measurement Techniques" (Springer, 2001)
  • P. Hariharan: "Optical Interferometry" (Elsevier, 2003)
• Mikrovezérlők gépi programozása
  ×

  Mikrovezérlők gépi programozása

  Előadó: Almási Gábor

  • Mikrovezérlők architekturális sajátosságai: von Neuman vs. Harvard architektúra
  • Mikrovezérlők kommunikációs perifériái
  • Interface az analóg és digitális világ között: analóg perifériális komponensek
  • Programozás CISC és RISC utasításkészletű processzorok esetén
  • A gépi utasításkészletek szerkezete I (értékadás, címzésmódok, adatmozgatás)
  • A gépi utasításkészletek szerkezete II (logikai, aritmetikai műveletek)
  • A gépi utasításkészletek szerkezete III (vezérlésátadás, feltételes utasítások, megszakításkezelés)
  • A megszakításvezérlés megoldási lehetőségei
  • Speciális Funkciójú Regiszterek (SFRs)
  • Eseményvezérelt programok fejlesztése
  • A félvezető alapú tárolás mikrovezérlőkben (ROM, EPROM, EEPROM, Flash memória)
  • Tárbővítési lehetőségek
  • Mikrovezérlők programozása magas szintű nyelvek alkalmazásával
  • TASKING 8051 - egy teljes fejlesztő rendszer bemutatása
  • IAR - Végesállapotú automaták tervezése és megvalósítása

  Ajánlott irodalom:

  • A kurzus alatt megadott dokumentációk
• Lézerfizika
  ×

  Lézerfizika

  Előadó: Jani Péter

  • Atomi dipól átmenetek, Rabi frekvencia
  • Szemiklasszikus sugárzáselmélet, Maxwell-Bloch egyenletek
  • Lézer pumpálás, populáció-inverzió, erősítés
  • Lineáris és nemlineáris impulzusterjedés
  • Lézer tükrök és a lézer oszcilláció: dinamika, oszcillációs küszöb
  • Hullámoptika: Gauss-nyaláb, nyalábperturbáció és diffrakció
  • Paraxiális rezonátorelmélet, stabil és instabil rezonátorok
  • A lézer dinamikája
  • Q-kapcsolás, módusszinkronizálás
  • A lézerműködés kvantumelmélete

  Ajánlott irodalom:

  • A. E. Siegman: "Lasers" (University Science Books, 1986)
  • P. W. Milonni, J.H. Eberly: "Lasers" (John Wiley, 1988)
• Lézerindukált plazmaemissziós spektroszkópia
  ×

  Lézerindukált plazmaemissziós spektroszkópia

  Előadó: Német Béla

  • Atom- és molekulaspektroszkópiai alapok
  • Anyagszerkezeti alapismeretek
  • Általános mikroanalitikai kérdések.
  • Minőségi- és mennyiségi analitika LIPIES technikával
  • Fémötvözet vizsgálatok, fémipari alkalmazások
  • Geológiai, geofizikai alkalmazások
  • Környezetvédelmi alkalmazások
  • Kriminalisztikai alkalmazások
  • Fémek, félvezetők, felületvizsgálati alkalmazásai
  • Orvosi (kardiológiai, urológiai, nephrológiai) alkalmazások

  Ajánlott irodalom:

  • J. Nölte: "ICP Emission Spectrometry: A Practical Guide" (Wiley-VCH, 2003)
• Anyagvizsgálati módszerek
  ×

  Anyagvizsgálati módszerek

  Előadó: Jani Péter

  • Mikroszkópia: fénymikroszkópia, elektronmikroszkópia, pásztázószondás mikroszkópiák
  • Diffrakciós módszerek, XRD, Röntgen-fotoelektron diffrakció
  • Elektron- és röntgenemissziós spektroszkópiák, XPS, UPS, Auger, Röntgen-fluoreszcencia
  • Vibrációs spektroszkópiák, FTIR, Raman
  • Mágneses magrezonancia
  • Ionszórásos módszerek, RBS
  • Tömeg- és optikai spektroszkópiai módszerek

  Ajánlott irodalom:

  • D. Brune et al: "Surface Characterization: a users handbook" (John Wiley, 1996)
  • C. R. Brundle: "Encyclopedia of Materials Characterisation" (Manning Publ. Co., 1992)
• Lézerek alkalmazása a biológiában és az orvostudományban
  ×

  Lézerek alkalmazása a biológiában és az orvostudományban

  Előadó: Német Béla

  • Törés, visszaverõdés, szórás, abszorpció a biológiai anyagban, behatolás és roncsolás biológiai és fizikai mechanizmusa
  • Foton transzport elmélet
  • A szövetek optikai tulajdonságainak mérése
  • A lézer-szövet kölcsönhatás mechanizmusai: fotokémiai (fotodinamikus terápia, biostimuláció), fototermális (lézerindukált termális terápia), fotoabláció, plazmaindukált szövetabláció, lökéshullám keltés, kavitáció
  • Lézerek alkalmazása orvosi szakterületeken: sebészet, fogászat, dermatológia, plasztikai sebészet, szövet forrasztás, belgyógyászat
  • Lézerek a génsebészetben
  • Biokompatibilis anyagok elõállítása
  • Diagnosztikai módszerek: képalkotás tomográfiával, kétfoton-mikroszkópia

  Ajánlott irodalom:

  • M. H. Niemz: "Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications (Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering)" (Springer-Verlag, 2003)
  • C. Fotakis, T. G. Papazoglou, C. Kalpouzos: "Optics and Lasers in Biomedicine and Culture" (Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2000)
• Vékonyrétegek és alkalmazásaik
  ×

  Vékonyrétegek és alkalmazásaik

  Előadó: Márton Zsuzsanna

  • Vákuumfizikai alapok, gázkinetika, gázáramlások, Knudsen-egyenlet, közepes szabad úthossz, transzport tulajdonságok
  • Vákuum technológia, nyomásmérés, vákuumpumpák, vákuumrendszerek
  • A párologtatás fizikája és kémiája
  • Kisülések, plazmák, ion-felület kölcsönhatás, plazma és ionsugaras módszerek a vékonyrétegek előállításában
  • Kémiai gőzfázisú leválasztás
  • Szubsztrát felületek és nukleáció, termodinamikai, kinetikai aspektusok, kísérleti tapasztalatok
  • Epitaxia, magas és alacsony hőmérsékletű epitaxia, félvezető eszközök, kontrollált rétegnövesztés
  • A rétegek struktúrája és analízise

  Ajánlott irodalom:

  • M. Ohring: "The Materials Science of Thin Films" (Academic Press, San Diego, 2002)
  • A. Roth: "Vacuum Technology" (North Holland, 1989)
  • Donald L. Smith: "Thin Film Deposition: Principles and Practice" (McGraw-Hill, 1995)
  • J. A. Mahan: "Physical Vapor Deposition of Thin Films" ( Wiley-Interscience, 2000)
• Lézerek alkalmazása az anyagtudományban
  ×

  Lézerek alkalmazása az anyagtudományban

  Előadó: Márton Zsuzsanna

  • A lézerműködés alapelvei, lézertípusok és alkalmazási területeik
  • Fizikai processzálás lézerekkel, a lézerek fókuszálhatósága, gázok, fémek, félvezetők, szigetelők abszorpció tulajdonságai, lézeres gerjesztési mechanizmusok
  • Lézeres fűtés, hőmérséklet eloszlás, felületi olvadás
  • Reakció kinetika, transzport folyamatok, nukleációs mechanizmusok
  • Párologtatás, plazmakeltés, vágás, fúrás, hegesztés, gravírozás
  • Abláció, ablációs mechanizmusok, nanoszekundumos, femtoszekundumos abláció
  • Maratás, fémek, félvezetők maratása száraz és nedves környezetben
  • Kémiai gőzfázisú leválasztás, vékonyrétegek, mikrostruktúrák
  • Lézeres direktírás, folyadékfázisú leválasztás, impulzuslézeres leválasztás
  • Lézeres felületmódosítás, keményítés, átkristályosítás, tisztítás (félvezetők, festmények), dopolás, ötvözés, oxidáció, nitridáció
  • A lézerrel keltett folyamatok analízise, optikai-, tömeg- és Röntgen-spektroszkópiai módszerek, a plazmafelhő és a lökéshullámok nyomon követése időbontott módszerekkel

  Ajánlott irodalom:

  • D. Bauerle: "Laser Processing and Chemistry" (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2000)
  • M. Ohring: "The Materials Science of Thin Films" (Academic Press, San Diego, 2002)
  • D. L. Smith: "Thin Film Deposition: Principles and Practice" (McGraw-Hill, 1995)
• Elektronmikroszkópia
  ×

  Elektronmikroszkópia

  Előadó: Pécz Béla

  • Az elektronmikroszkopia alapjai
  • Elektronmikroszkópia az anyagtudományban
  • Elektronsugár források, a képalkotás elmélete, az elektromágneses lencsék hibái, a felbontás korlátai
  • Konvencionális elektronmikroszkópia, különböző kristályszerkezetek, diszlokációk és más kristályhibák, szemcsehatárok
  • Rácsfelbontású elektronmikroszkópia
  • Elektrondiffrakció
  • Az elektronsugár számára átlátszó minták készítése

  Ajánlott irodalom:

  • L. Reimer: "Transmission Electron Microscopy" (Springer Verlag, 1989)
  • P. E. J. Flewitt, and R. K. Wild: "Physical methods for materials characterisation" (Institute of Physics, 2003)
  • D. B. Williams, and C. B. Carter: "Transmission Electron Microscopy - A Textbook for Materials Science" (Plenum Press, New York 1996)
  • Radnóczi G.: "A transzmissziós elektronmikroszkópia és elektrondiffrakció alapjai" (Egyetemi Jegyzet, Debreceni Tudományegyetem, 1994)
• Lézerspektroszkópia
  ×

  Lézerspektroszkópia

  Előadó: Sánta Imre

  • Hagyományos abszorpciós spektroszkópia lézerekkel
  • Atom- és molekulasugarak
  • Spektroszkópia nagy nyomáson és alacsony hőmérsékleten
  • Lézer gerjesztésű fluoreszcencia spektroszkópia
  • Optoakusztikus, optogalvanikus spektroszkópia
  • LIDAR, izotóp szeparáció
  • Az abszorpció telítődése ("lyukégetés", Lamb-lyuk)
  • Nemlineáris Raman kölcsönhatások és koherens Raman szórások (CARS)
  • Optikai nutáció, FID és foton echo
  • Tranziens abszorpció
  • Időbontott CARS, fázisrelaxáció
  • Tranziens optikai Kerr-effektus

  Ajánlott irodalom:

  • B. E. A. Saleh, and M. C. Teich: "Fundamentals of Photonics" (Wiley-Interscience, 1991)
• Optoelektronika
  ×

  Optoelektronika

  Előadó: Hartmann Ervin

  • Fényátviteli alapfogalmak: interferencia, reflexió, abszorpció
  • A fényterjedés befolyásolása: Kerr-, Pockels-, Faraday-effektus
  • Akusztooptika
  • Integrált optika: Hullámvezetők, csatolók. Becsatolási módszerek
  • Fényforrások. Világító diódák, félvezető lézerek tulajdonságai
  • Fénydetektorok és jellemzőik. Spektrális érzékenység, linearitás, zaj, megszólalási idő, kvantumhatásfok
  • Száloptika: egy- és többmódusú szálak, terjedő módusok, impulzusdiszperzió
  • Fényvezető szálak és kötegek típusai, kötése, jellemzői. A jellemzők mérése
  • Fénytávközlő rendszerek felépítése
  • PCM-technika, vonalillesztés
  • Távközlési átviteli jellemzők: csillapítás, zaj, diszperzió megengedhető mértéke

  Ajánlott irodalom:

  • B. E. A. Saleh, and M. C. Teich: "Fundamentals of Photonics" (Wiley-Interscience, 1991)
  • A. Yariv: "Quantum Electronics" (John Wiley, New York, 1988)
  • R. G. Hunsperger: "Integrated Optics: Theory and Technology" (Springer Verlag, 1995)
  • K. Okamoto: "Fundamentals of Optical Waveguides (Optics and Photonics Series)" (Academic Press, 1995)
• Félvezető eszközök technikája
  ×

  Félvezető eszközök technikája

  Előadó: Serényi Miklós

  • Egykristály rúd és szelet előállítása. Minőségi paraméterek
  • Epitaxiás eljárások. VPE, LPE, MBE, MOCVD
  • Heteroátmenetek
  • Diffúzió
  • Ionimplantáció
  • Dielektrikum rétegek. Termikus oxid, CVD eljárások
  • Litográfiás eljárások, marási és fémezési technikák
  • Kontaktusok. Ohmos és Schottky átmenetek létrehozása
  • Darabolás, szerelés, tokozás, minősítés
  • Integrált áramkörök elemei I. MOS
  • Integrált áramkörök elemei II. Bipoláris
  • Tervezési eljárások. ASIC
  • Nagyfrekvenciás eszközök és kvantumeszközök készítése, szerelése
  • Világító diódák és lézerek előállítása és szerelése
  • Fényérzékelők és napelemek készítésének szempontjai
  • Szenzorok és mikrogépészet

  Ajánlott irodalom:

  • Dr. Mojzes Imre (szerk.): "Mikroelektronika és Elektronikai Technológia" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1995)
• Fotonikus kristályok
  ×

  Fotonikus kristályok

  Előadó: Kádár György

  • Alapvető fogalmak , hulláminterferencia, diffrakció
  • Elektromágneses hullámok periodikus szerkezetben, elektronok a kristályban a Maxwell és a Schrödinger egyenletek analógiája
  • Metaanyagokon végzett kísérletek, eredmények
  • Fényhullámhossz periodicitású szerkezetek, avagy fotonikus kristályok
  • Időtartománybeli véges differenciák (FDTD) módszere a Maxwell egyenletek megoldására
  • Egy- és kétdimenziós fotonikus kristályok modellezése FDTD módszerrel
  • A modellszámítások és kísérleti adatok összevetése
  • Hibaszerkezetek a szabályos periodikusságban, modellezésük
  • Szabályos és hibaszerkezetû fotonikus kristályok előállítása
  • A fotonikus kristályok kísérleti és gyakorlati alkalmazási területei
  • Irodalmi aktualitások az előadások idején
  • Összefoglalás

  Ajánlott irodalom:

  • K. Sakod: "Optical Properties of Photonic Crystals" (Springer, Berlin, 2001)
  • D. M. Sullivan: "Electromagnetic Simulations Using the FDTD Method" (IEEE Press, 2000)
  • S. G. Johnson, and J. D. Joannopoulos: "Photonic crystals, The road from theory to practice" (Kluwer AP, 2002)
• Mágneses anyagtudomány
  ×

  Mágneses anyagtudomány

  Előadó: Kádár György

  • Alapvető fogalmak bevezető ismétlése: B, H, M, khi, mű mérési módszerek
  • Dipólus tere, diamágnesség, paramágnesség, Bohr-van Leuwen tétel
  • Atomi mágneses kölcsönhatás: a Coulomb-tér kvantummechanikai kicserélődési járuléka
  • Atomi szintű mágneses szerkezetek, ferro-, ferri-, antiferromágnesség, spinüvegek, amorf mágnesek
  • A mágneses neutronszórás elmélete
  • Mágneses szerkezetvizsgálat neutrondiffrakcióval
  • Egyéb kísérleti módszerek a mikroszkópiai mágnesség vizsgálatára
  • Ferro- és ferrimágneses anyagok makroszkopikus tulajdonságai, mágneses hiszterézis
  • Mágneses domének, doménfalak, Landau-Lifsic-Gilbert egyenlet, mikromágneses számítások
  • Stoner-Wohlfarth modell egydoménes szemcsékben, nanomágnesség
  • Mágneses memóriák, gyűrű, dob, szalag, lemez, buborék
  • Mágneses vékonyrétegek, rétegszerkezetek, mágneses ellenállás-változás, GMR
  • Lágy mágneses anyagok, kemény mágnesek, egyéb alkalmazások

  Ajánlott irodalom:

  • Simonyi Károly: "Villamosságtan" (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1973)
  • C. Kittel: "Bevezetés a szilárdtestfizikába" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981)
  • J. M. Schultz: "Az anyagvizsgálat diffrakciós módszerei" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1987)
  • D. Jiles: "Introduction to Magnetism and Magnetic Materials" (CRC Press, 1991)
  • A. Aharoni: "Introduction to the Theory of Ferromagnetism" (Clarendon Press, 2000)

Sokrészecskés rendszerek fizikája program

• Többrészecskés rendszerek fizikája
• Matematikai módszerek a sokrészecskés rendszerek leírásában
• Tenzorok és differenciálformák
  ×

  Tenzorok és differenciálformák

  Előadó: Alice Fialowski

  • Tenzoralgebra, Grassman algebra
  • Az inverz lekepezes általánosításai
  • Sokaságok, parametrizálás
  • Paraméterezett sokaság térfogata
  • Sokaságon értelmezett skalárfüggvény integrálása
  • Vektromezők sokaságon, műveletek vektormezőkkel
  • Integrálás sokaságon

  Ajánlott irodalom:

  • J. R. Munkres: "Analysis on Manifolds" (Addison-Wesley, Advanced Book Program, 1991)
  • M. Spivak: "Calculus on Manifolds: A Modern Approach to Classical Theorems of Advanced Calculus" (Addison Wesley, 1994)
  • V. Guillemin: MIT Lecture Notes (2008)
• Szoboljev terek és parciális differenciálegyenletek
  ×

  Szoboljev terek és parciális differenciálegyenletek

  Előadó: Komornik Vilmos

  • Hilbert terek, merőleges vetítés, Riesz-Frechet tétel, teljesen folytonos, szimmetrikus operátorok spektráltétele
  • Szoboljev terek, Gauss-Osztrogradszkij és Green formulái, nyomtételek, elliptikus peremérték-problémák: Dirichlet- és Neumann-feladat a Laplace operátorra
  • A Laplace-operátor spektráltétele
  • A hővezetési egyenlet és általánosabb parabolikus evolúciós egyenletek megoldása a Fourier-módszerrel; irreverzibilitás, végtelen terjedési sebesség és maximum-elv
  • A hullámegyenlet és általánosabb hiperbolikus evolúciós egyenletek megoldása a Fourier-módszerrel; reverzibilitás, energia-megmaradás, véges terjedési sebesség

  Ajánlott irodalom:

  • H. Brezis: "Functional Analysis, Sobolev Spaces and Partial Differential Equations" (Springer, 2011)
  • V. Komornik: "Lectures on Functional Analysis and the Lebesgue Integral" (Springer, 2017)
  • Besenyei Ádám, Komornik Vilmos, Simon László: "Parciális differenciálegyenletek" (ELTE, TypoTeX, 2013)