BME VIK - A XXI. század információs technológiáinak fizikája

A tantárgy angol neve: Physics of the Information Technology of the XXI. Century

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Csurgay Árpád István,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr.Csurgay Árpád	egyetemi tanár	Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék
Dr.Veszely Gyula	egyetemi tanár	Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Fizika, Elektromágneses terek

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

A fizika és a matematika iránt érdeklődő hallgatókat várjuk, és a matematika szigorlat és a fizika illetve az elektromágneses terek tantárgyak vizsgáinak sikeres teljesítése után ajánljuk a tárgy felvételét.

Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy a jövő információs technológiában alkalmazott új fizikai elveket és azok alkalmazásait mutatja be. Célja az, hogy felkészítse a hallgatókat a XXI. században megjelenő új informatikai generációk hardware eszközei működésének megértésére.

8. A tantárgy részletes tematikája

Az egymást követő technológiai generációkra invariáns alap: a Kirchhoffi paradigma a dinamikus, az elektromágneses és a kvantummechanikai rendszerekben. Megmaradási törvények (energia, impulzus, töltés és spin). Eszköz, áramkör és rendszer modellek. Működési elvek fizikai alapjai.

Alkalmazások: (i) Szélessávú optikai kábelek, kapcsolók, generátorok és érzékelőkNagysebességű (terabit/sec) optikai hálózatok. (ii) Mikro-elektromechanikus érzékelők (MEMS-ek) működési elve. (iii) Kvantum-effektusok a szubmikronos és a nanométeres vonalszélességű félvezető eszközökben. Mesterséges atomok és molekulák. Rezonáns alagút effektus. Egy-elektronos tranzisztor. Molekulákból felépített memóriák és logikák. (iv) A nuclear magnetic resonance (NMR) jelenségét hasznosító készülékek. A Computer Tomograph (CT). A Scanning Tunneling Microscope (STM).

Kilátó: merre tart az információs technológiai a XXI. században? Melyek az egymást követő technológiai generációkra invariáns alapelvek? Melyek a fejlődés lehetséges pályái és melyek a természettudományi alapokból következő megvalósíthatósági korlátok?

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

4 óra/hét előadás

10. Követelmények

a) A szorgalmi időszakban egy választott alkalmazási tárgykör feldolgozása és konferencia-szerű előadása. Ennek elfogadása az aláírás feltétele.

b) Szóbeli vizsga.

c) Elővizsgát nem tartunk.

11. Pótlási lehetőségek

Ha az előadás a szorgalmi időszakban nem volt elfogadható, a pótaláírásért a vizsgaidőszak első három hetében egy alkalommal az előadást meg lehet ismételni. Nem pótolható az aláírás, ha az előadást a szorgalmi időszakban nem tartották meg.

12. Konzultációs lehetőségek

A szorgalmi időszakban a tárgy oktatóinak heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja a tanszéki hirdetőtáblán található.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Csurgay Árpád, Simonyi Károly, Az információtechnika fizikai alapjai, Mernöktovábbképző Intázet, Budapest, 1997

Árpád I. Csurgay, The Circuit Paradigm in Nanoelectronics, Jegyzet, Budapest-Helsinki, 2000

Special Issue on Nanoelectronic Circuits, International Journal of Circuit Theory and Its Applications, November-December 2000, January-February 2001

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	25
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Felkészülés a saját előadásra	25
Vizsgafelkészülés	40
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr.Csurgay Árpád	egyetemi tanár	Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék