„Fizika 3 - Villamosmérnöki mesterszak” változatai közötti eltérés
(→2019. tavaszi félév időbeosztása) |
(→2019. tavaszi félév időbeosztása) |
||
| 46. sor: | 46. sor: | ||
március 12. <br /> | március 12. <br /> | ||
| − | + | '''Kristályok dinamikája''': rácsrezgések, <u>lineáris lánc rezgései</u>, a fonon fogalma, szilárd testek fajhője <br /> | |
március 14. <br /> | március 14. <br /> | ||
| − | + | '''Kvantummechanikai rész + kristályok összefoglalója'''<br /><br /> | |
március 26. <br /> | március 26. <br /> | ||
| − | ''' | + | '''ZH1''' <br /> |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | [http://dept.phy.bme.hu/vik/13_femek_szabad_elektron_modellje.pdf '''Fémek szabad-elekton modellje''']:Sommerfeld-modell, Fermi-Dirac statisztika, termikus és mágneses tulajdonságok, <u>Pauli-szuszceptibilitás kiszámítása, kvantum-statisztikák</u><br /><br /> | |
[http://dept.phy.bme.hu/vik/14_szilard_testek_savszerkezete.pdf '''Szilárd testek sávszerkezete''']: szoros kötésű közelítés, fémek és félvezetők sávszerkezete, effektív tömeg, elektron és lyukvezetés <br /><br /> | [http://dept.phy.bme.hu/vik/14_szilard_testek_savszerkezete.pdf '''Szilárd testek sávszerkezete''']: szoros kötésű közelítés, fémek és félvezetők sávszerkezete, effektív tömeg, elektron és lyukvezetés <br /><br /> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | '''Fémek - félvezetők''': <u>Sávok betöltése</u>, elektronok-lyukak, félvezetők töltéshordozói, adalékolt félvezetők, vezetőképesség <br /><br /> | |
| − | + | ||
| − | + | '''Ballisztikus elektron-transzport''': ''félvezető heteroátmenetek'', tervezett tulajdonságú kétdimenziós elektrongáz, ''extrém nagy mobilitású elektronok'', vezetőképesség kvantum, ballisztikus elektron terjedést kimutató kísérletek <br /><br /> | |
| + | |||
| + | |||
| + | '''Mezoszkopikus transzport''': koherens elektronállapotok, Landauer-formalizmus, <u>s-mátrix technika</u>; <br /> ''memrisztorok nanométeres méretskálán''] <br /> | ||
| + | <br /> | ||
[http://dept.phy.bme.hu/vik/18_makroszkopikus_elektron_transzport.pdf '''Makroszkopikus elektron-transzport]''': Boltzmann-egyenlet, fémek vezetőképessége és optikai tulajdonságai <br /><br /> | [http://dept.phy.bme.hu/vik/18_makroszkopikus_elektron_transzport.pdf '''Makroszkopikus elektron-transzport]''': Boltzmann-egyenlet, fémek vezetőképessége és optikai tulajdonságai <br /><br /> | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | '''Félvezető eszközök, kvantum-pötty'''] MOSFET működési elve; félvezető lézer/LED/napelem; ''kvantum-pötty, egyelektron tranzisztor'' <br /> | |
| − | + | <br /> | |
| + | '''Szenzorok''': ''piezo, MEMS és mágneses szenzorok''; rezgővillás kísérlet; MEMS-giroszkóp működési elve, lézeres távolságmérés, ''SONAR, RADAR, LIDAR'', <u>Lock in detektálás (Phase Sensitive Detection)</u> <br /><br /> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | '''Szupravezetés''': zérus ellenállás, Meissner-effektus, első és másodfajú szupravezetők, ''szupravezető mágnesek (CERN, MRI,NMR), magas hőmérsékletű szuparavezetők (MAGLEV)''<br /><br /> | ||
| + | |||
| − | |||
[http://dept.phy.bme.hu/vik/22_magnesseg.pdf '''Mágnesség, spintronika''']: mágnesség rács-modellje; ''kolosszális mágneses ellenállás''; ferromágnesség sáv-modellje; a mágnesezettség mérése; ''spin-szelep, GMR, STT MRAM'', spin-szelep működése (Landauer-formalizmus).'' <br /> | [http://dept.phy.bme.hu/vik/22_magnesseg.pdf '''Mágnesség, spintronika''']: mágnesség rács-modellje; ''kolosszális mágneses ellenállás''; ferromágnesség sáv-modellje; a mágnesezettség mérése; ''spin-szelep, GMR, STT MRAM'', spin-szelep működése (Landauer-formalizmus).'' <br /> | ||
| − | + | <br /> | |
[http://dept.phy.bme.hu/vik/23_szilardtestfizika_osszefoglalo.pdf '''Szilárdtestfizika rész összefoglalója''']<br /> | [http://dept.phy.bme.hu/vik/23_szilardtestfizika_osszefoglalo.pdf '''Szilárdtestfizika rész összefoglalója''']<br /> | ||
<br /> | <br /> | ||
| − | + | ||
| − | [http://dept.phy.bme.hu/vik/24_nanoelektronika.pdf '''Nanoelektronika''']: | + | [http://dept.phy.bme.hu/vik/24_nanoelektronika.pdf '''Nanoelektronika''']: Qbit, kvantum számítógép, grafén-elektronika <br /> |
| − | + | <br /> | |
| − | '''ZH-2''' | + | '''ZH-2'''. |
<br /><br /> | <br /><br /> | ||
<br /><br /> | <br /><br /> | ||
A lap 2018. december 10., 16:13-kori változata
Tartalomjegyzék[elrejtés] |
A tárgy adatai
Előadó:
Mihály György(TTK Fizika Tanszék)
Tantárgykód: TE11MX33
Nyelv: magyar
Időpont: kedd, csütörtök 14:15 - 16:00
Helyszín: F29 terem.
2019. tavaszi félév időbeosztása
A félév első előadása: február 5 (kedd) 14:15-16:00.
A jegyzetelést elősegítő kivonatok letölthetők az előadás címén keresztül (jelszó ismeretében). Ezeket érdemes kinyomtatni, majd az előadáson erre jegyzetelni. Az alábbi tematikában az előadás címek mellett szerepelnek a témához kapcsolódó fontosabb fogalmak, számolási gyakorlatok valamint az előadáson ismertetésre kerülő eszközök és alkalmazások. A kivonatokon csillag jelzi azokat a részletesebb levezetéseket, amelyek gondolatmenetét érdemes megérteni, de nem lesznek visszakérdezve a zárthelyiken.
február 5. (kedd) 14:15 F29 terem
Elektromágneses hullámok: szuperpozíció elve; interferencia; fotoeffektus; hőmérsékleti sugárzás; foton fogalma, foton detektálásának valószínűsége, fotoemissziós spektroszkópia.
február 7. (csütörtök) 14:15 F29 terem
Lézerek: spektrumok (kísérlet); atomok gerjesztése, Einstein-egyűtthatók, indukált emisszió, optikai erősítés, lézerfény tulajdonságai, lézer alkalmazások
február 12.
Elektronok hullámtermészete: a hullámfüggvény valószínűségi értelmezése; képalkotás és diffrakció elektronmikroszkóppal; szabad részecske hullámfüggvénye; operátorok fogalma; hullámcsomag.
február 14.
Elektronok potenciáltérben: elektronok hullámhosszának szabályzása; elektron-hullámok keltése (Fowler-Nordheim alagúteffektus); transzmissziós és pásztázó elektronmikroszkóp (TEM és SEM), elektron-litográfia; Schrödinger-egyenlet.
február 19.
Alagúteffektus: Alagutazás potenciálgáton keresztül, pásztázó alagútmikroszkóp (STM) detektálási árama, (SQUID), Flash-memória, kísérlet: alagútáram pont-kontaktusban, molekuláris elektronika
február 21.
Fizikai mennyiségek várható értéke: várható értéke és szórás; hullámcsomag; határozatlansági reláció
február 26.
Operátorok alkalmazása a kvantummechanikában: felcserélési reláció; harmonikus oszcillátor; a harmonikus oszcillátorhoz kapcsolódó kvantum-jelenségek: hőmérsékleti sugárzás; fajhő, Landau-nívók, kvantum-kaszkád lézer.
február 28.
Kristályok szerkezete, szimmetriák: Diszkrét transzlációs szimmetria, rács és reciprok rács, szimmetriaműveletek, Neumann-elv és alkalmazása
március 5.
Szerkezetmeghatározás-I]: rugalmas szórás elmélete: kristálysíkok, Bragg-feltétel, Laue-módszer (amplitudók fázishelyes összegzése), szórt nyaláb intenzitása
március 7.
Szerkezetmeghatározás-II: Röntgen-, neutron- és elektron-szórás: Ewald-szerkesztés; szinkrotron, szabad-elektron lézer, neutron-források, Röntgen-holográfia, kvázikristályok, amorf anyagok
március 12.
Kristályok dinamikája: rácsrezgések, lineáris lánc rezgései, a fonon fogalma, szilárd testek fajhője
március 14.
Kvantummechanikai rész + kristályok összefoglalója
március 26.
ZH1
Fémek szabad-elekton modellje:Sommerfeld-modell, Fermi-Dirac statisztika, termikus és mágneses tulajdonságok, Pauli-szuszceptibilitás kiszámítása, kvantum-statisztikák
Szilárd testek sávszerkezete: szoros kötésű közelítés, fémek és félvezetők sávszerkezete, effektív tömeg, elektron és lyukvezetés
Fémek - félvezetők: Sávok betöltése, elektronok-lyukak, félvezetők töltéshordozói, adalékolt félvezetők, vezetőképesség
Ballisztikus elektron-transzport: félvezető heteroátmenetek, tervezett tulajdonságú kétdimenziós elektrongáz, extrém nagy mobilitású elektronok, vezetőképesség kvantum, ballisztikus elektron terjedést kimutató kísérletek
Mezoszkopikus transzport: koherens elektronállapotok, Landauer-formalizmus, s-mátrix technika;
memrisztorok nanométeres méretskálán]
Makroszkopikus elektron-transzport: Boltzmann-egyenlet, fémek vezetőképessége és optikai tulajdonságai
Félvezető eszközök, kvantum-pötty] MOSFET működési elve; félvezető lézer/LED/napelem; kvantum-pötty, egyelektron tranzisztor
Szenzorok: piezo, MEMS és mágneses szenzorok; rezgővillás kísérlet; MEMS-giroszkóp működési elve, lézeres távolságmérés, SONAR, RADAR, LIDAR, Lock in detektálás (Phase Sensitive Detection)
Szupravezetés: zérus ellenállás, Meissner-effektus, első és másodfajú szupravezetők, szupravezető mágnesek (CERN, MRI,NMR), magas hőmérsékletű szuparavezetők (MAGLEV)
Mágnesség, spintronika: mágnesség rács-modellje; kolosszális mágneses ellenállás; ferromágnesség sáv-modellje; a mágnesezettség mérése; spin-szelep, GMR, STT MRAM, spin-szelep működése (Landauer-formalizmus).
Szilárdtestfizika rész összefoglalója
Nanoelektronika: Qbit, kvantum számítógép, grafén-elektronika
ZH-2.
Számonkérések
Félévközi zárthelyi dolgozatok:
A félév során két zárthelyi dolgozat lesz.
A zárthelyi dolgozatok egyenként 40 pont felett eredményesek (a maximálisan elérhető pontszám egy zárhelyinél 100 pont).
Az aláírás feltétele mindkét ZH teljesítése, azaz külön-külön legalább 40 pont elérése.
Két sikertelen zárthelyi dolgozat esetén félévközi jegy nem szerezhető.
Megajánlott jegy:
Ha valaki a két évközi zárthelyi dolgozat mindegyikén (külön-külön) minimum 50 pontot ér el, akkor megajánlott jegyet kap.
Az előadásokon jelenléti ívet vezetünk. Azok esetében, akik a foglalkozások legalább 70%-án jelen voltak, a megajánlott jegy megállapításánál a két zárthelyi átlagához 10 pontot hozzáadunk, egyébként a zárthelyik pontszámának átlagával számolunk.
A megajánlott jegyek ponthatárai:
2 (elégséges) : 40 - 55
3 (közepes) : 55 - 70
4 (jó) : 70 - 85
5 (jeles) : 85 -
(az aláhúzott érték a jegyhez tartozó alsó határ).
A megajánlott jegynél legalább 70 pontos eredményt elérőknek szóbeli vizsga lehetséges a jeles érdemjegyért (a 85 pont feletti eredményt elérők szóbeli vizsga nélkül megkapják a jeles érdemjegyet).
Félév végi jegy: írásbeli vizsga
A vizsgakérdések valamennyi előadás tartalmára kiterjednek.
Az írásbeli dolgozat értékelése:
2 (elégséges) : 40 - 55
3 (közepes) : 55 - 70
4 (jó) : 70 - 85
5 (jeles) : 85 -
(az aláhúzott érték a jegyhez tartozó alsó határ)
Az írásbeli vizsga után - a legalább 70 pontos eredményt elérőknek - szóbeli vizsga lehetséges a jeles érdemjegyért (a 85 pont feletti eredményt elérők szóbeli vizsga nélkül megkapják a jeles érdemjegyet).
A tantárgy célkitűzése
A tárgy célja a korszerű természettudományos világszemlélet kialakítása; a modellalkotási készség fejlesztése. Olyan egyetemi szintű fizikai ismeretek elsajátítása, amelyek feltétlenül szükségesek az innovatív mérnöki alkotásokhoz.
Ezen általános célokon belül a tantárgy további fontos célja:
- a kvantummechanika alapjainak megismertetése, a klasszikus fizika korlátainak felismerése;
- a modern anyagtudomány és a nanotechnológia alapját képező jelenségek leírása;
- a kvantummechanikai elvekre épülő eszközök és berendezések működésének bemutatása.
Mindez hozzájárul a villamosmérnöki szakma természettudományos hátterének a megismeréséhez, és kellő alapot nyújt a modern elektronikai eszközökben lezajló folyamatok megértéséhez.
