„A szilárdtestfizika alapjai” változatai közötti eltérés
(→Időbeosztás (2014 ősz)) |
(→Tételek) |
||
| 114. sor: | 114. sor: | ||
* Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet. Fermi-felület kísérleti meghatározása. | * Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet. Fermi-felület kísérleti meghatározása. | ||
* Wannier-függvények. Szoros kötésű közelítés. Lokalizált és kiterjedt elektronállapotok. | * Wannier-függvények. Szoros kötésű közelítés. Lokalizált és kiterjedt elektronállapotok. | ||
| − | *Hullámcsomag. Effektív tömeg. Drude-modell: Hall-állandó, <math>\sigma</math>(<math>\omega</math>), <math>\epsilon</math>(<math>\omega</math>). | + | *Hullámcsomag. Effektív tömeg, fémek-félvezetők. Drude-modell: Hall-állandó, <math>\sigma</math>(<math>\omega</math>), <math>\epsilon</math>(<math>\omega</math>). |
<br /> | <br /> | ||
A lap 2014. december 16., 16:15-kori változata
Tartalomjegyzék |
Általános adatok
- Kód: BMETE11AF05;
- Követelmény: 2/0/0/V/2;
- Félév: ősz;
- Nyelv: magyar;
- Előadó: Dr. Mihály György egyetemi tanár
- Jelenléti követelmények: A félév végi aláírás feltétele előadások legalább 70%-án való részvétel. Az előadásokon jelenléti ívet vezetünk.
- Félévközi számonkérések: azonosak a Szilárdtestfizika gyakorlat számonkéréseivel.
- Félév végi osztályzat: írásbeli és szóbeli vizsga. A vizsga feltétele az aláírás, valamint a gyakorlati jegy megszerzése.
Időbeosztás (2014 ősz)
- Előadások: kedd 14-16, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
- Konzultációk: hétfő 14-18 (előzetes bejelentkezés alapján a mihaly.gyorgy@mail.bme.hu email címen);
Az előadások rövid kivonata - jegyzetelésre alkalmas formában - letölthető az előadás címére kattintva. A kivonatok önmagukban nem alkalmasak a tananyag elsajátítására, de megkönnyítik a jegyzetelést (tartalmazzák az összes lényeges formulát), így elősegítik az előadásra való koncentrálást.
szept. 9. Szilárd testek
szept. 16. Kristályok szimmetriái
szept. 30. Szerkezetmeghatározás, szóráskísérletek
okt. 7. Rácsrezgések (klasszikus)
okt. 14. Fononok (kvantummechanikai leírás)
okt. 21. Szilárd testek fajhője
okt. 28. Fémek kvantummechanikai leírása
nov. 4 Közel szabad elektron modell (periodikus potenciál)
nov. 18. Sávszerkezet, szoros kötésű közelítés
nov. 25. Fémek, félvezetők
dec 9. Fermi-felület kísérleti meghatározása (ciklotron-frekvencia, Landau-nívók, fotoelektron spektroszkópia)
dec. 17 (szerda)14:15-16:00. Összefoglalás, kitekintés
Részletes tematika
Kristálytan - Szerkezetvizsgálat
Kristály: elemi cella, Wigner-Seitz cella; kristály síkok, Miller-index; reciprok rács, Brillouin-zóna
Kristályrendszerek (eltolás + egy definiáló szimmetria); Bravais-rácsok (élhossz és szögek szerinti osztályozás); pontcsoportok és tércsoportok
Diffrakció elmélete: Bragg-feltétel; Laue féle leírás; szerkezeti tényező és atomi alaktényző
Rugalmas szóráskisérletek: Ewald szerkesztés, Debye-Scherrer- és Laue-módszer; Röntgen-, elektron- és neutron-szórási mechanizmus; szinkrotron-sugárzás; kvázikristályok
Rácsrezgések - fononok
Klasszikus leírás: lineáris lánc rezgései; rácsrezgések 3 dimenzióban (Dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete); diszperziós reláció; állapotsűrűség
Kvantummechanikai leírás: Fonon-energia és impulzus; Bose-Einstein statisztika; a fonongáz fajhője
A diszperziós reláció kisérleti meghatározása: megmaradási tételek részecske-fonon, ill. foton-fonon kölcsönhatáskor; rugalmatlan neutron-szórás
Elektronok
Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása: Fermi-Dirac statisztika; Sommerfeld-sorfejtés; fajhő, mágneses szuszceptibilitás
Elektronok periodikus potenciálban: Bloch-tétel; diszperziós reláció perturbációs számolása; szoros-kötésű közelítés
Sávszerkezet: kváziklasszikus közelítés, effektív tömeg; Fermi-felület kísérleti meghatározása; fémek-félvezetők-szigetelők
Drude-modell: vezetőképesség, Hall-állandó, fémek optikai tulajdonságai
Tételek
- Kristályrács definíciója. Reciprok-rács, kristálysíkok, Miller-index. Szimmetriaműveletek, kristályrendszerek, Bravais-rácsok.
- Diffrakció elmélete. Szerkezeti tényező, atomi szórási tényező. Röntgen-, elektron- és neutron-szórási kísérletek.
- Rácsrezgések diszperziós relációja. A dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete. Akusztikus és optikai ágak. A diszperziós reláció kísérleti meghatározása.
- Szilárd testek fajhőjének kvantummechanikai leírása. Bose-Einstein eloszlás. Az állapotsűrűség számolása. Debye-modell.
- Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása. Fermi-Dirac eloszlás. Elektron-fajhő, fémek mágneses szuszceptibilitása (Sommerfeld-sorfejtés).
- Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet. Fermi-felület kísérleti meghatározása.
- Wannier-függvények. Szoros kötésű közelítés. Lokalizált és kiterjedt elektronállapotok.
- Hullámcsomag. Effektív tömeg, fémek-félvezetők. Drude-modell: Hall-állandó,
(
), 
().
Irodalom
Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I-II (második kiadás), Eötvös Kiadó, Budapest (2009).
Ajánlott olvasmány: Kivonatok "bevezető" kvantummechanika jegyzetből,
