„Szilárdtestfizika gyakorlat” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Tematika)
37. sor: 37. sor:
 
*Helyszín: T606 (K.I. csoportja), T604 (B.Á. csoportja), T601/2 (K-N.M. csoportja)
 
*Helyszín: T606 (K.I. csoportja), T604 (B.Á. csoportja), T601/2 (K-N.M. csoportja)
  
 +
==Követelmények==
  
 
+
A szemeszterben 12 gyakorlat lesz. Az első gyakorlatot szeptember 13-án tartjuk. A félév során két zárthelyi dolgozat lesz október 26-án és december 7-én, mindkét alkalommal pénteken 14:15-tól, a gyakorlat idopontján kívül. Ezek egyenként 40% fölötti eredmény esetén érvényesek, és 40-40%-ban járulnak hozzá a gyakorlati jegyhez. '''Két sikertelen zárthelyi dolgozat esetén (a TVSZ. 14. § 1a. pontjával összhangban) félévközi jegy nem szerezhető.''' A pótlási héten december 11-én és 13-án 10:00-tól pótzárthelyi lehetõséget biztosítunk kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására. A december 11-én történő pótlás a hallgatóknak alanyi jogon jár, míg a december 13-ai alkalmat kizárólag külön eljárási díj befizetése mellett vehetik igénybe. A gyakorlatokon az alábbi tematika alapján haladunk. A gyakorlati jegy megszerzésének szükséges feltétele a gyakorlatok legalább 70%-án való részvétel. A félév során minden hallgatónak egy elõre kiadott házi feladatot kell megoldania a táblánál, amelyet papíron kidolgozva is be kell nyújtania a gyakarlatot megelõzõ munkanap déli 12 óráig a Fizika Tanszék titkárságán. Ennek súlya az érdemjegyben 20%. A kidolgozandó feladatot az elsõ gyakorlat alkalmával kapják meg a hallgatók.
*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.
+
  
 
==Tematika==
 
==Tematika==
54. sor: 52. sor:
 
* '''Elektronok állapotsûrûsége és fajhõje.''' Fermi-hullámszám számítása. Állapotsûrûség kétdimenziós derékszögû tight-binding modellben kis betöltés esetén.
 
* '''Elektronok állapotsûrûsége és fajhõje.''' Fermi-hullámszám számítása. Állapotsûrûség kétdimenziós derékszögû tight-binding modellben kis betöltés esetén.
  
==Részletes tematika==
+
A gyakorlat szorosan kapcsolódik [[a szilárdtestfizika alapjai]] tárgy tematikájához
 
+
===Kristálytan - Szerkezetvizsgálat===
+
 
+
Kristály = Rács + Bázis
+
 
+
Kristályrendszerek (eltolás + egy definiáló szimmetria)
+
Bravais-rácsok (élhossz és szögek szerinti osztályozás)
+
Pontcsoportok, Tércsoportok 
+
 
+
Elemi cella, Wigner-Seitz cella
+
Kristály síkok, Miller-index
+
Reciprok rács, Brillouin-zóna
+
 
+
Diffrakció elmélete: Bragg-feltétel, Laue féle leírás,
+
Szerkezeti tényező, atomi alaktényző
+
 
+
Rugalmas szóráskisérletek:
+
Ewald szerkesztés, Debye-Scherrer- és Laue-módszer
+
Röntgen-, elektron- és neutron-szórási mechanizmus
+
Szinkrotron-sugárzás
+
 
+
Kvázikristályok
+
Nem-kristályos szilárd testek (páreloszlási függvény)
+
Ponthibák, vonalhibák (diszlokációk)
+
 
+
===Rácsrezgések - fononok===
+
 
+
Szilárd testek fajhőjének Einstein- és Debye-modellje
+
 
+
Lineáris lánc rezgései
+
Rácsrezgések 3 dimenzióban (Dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete)
+
Rugalmas hullámok
+
 
+
Diszperziós reláció
+
Állapotsűrűség, Van Hove szingularitás
+
 
+
Kvantummechanikai leírás
+
Fonon-energia és impulzus, a fonongáz fajhője
+
 
+
A diszperziós reláció kisérleti meghatározása:
+
Megmaradási tételek részecske-fonon, ill. foton-fonon kölcsönhatáskor
+
 
+
Rugalmatlan neutron-szórás
+
 
+
===Elektronok===
+
 
+
Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása:
+
A Fermi-statisztika, Sommerfeld-sorfejtés
+
Fajhő, szuszceptibilitás
+
 
+
Elektronok periodikus potenciálban:
+
Bloch-tétel,
+
Energiaspektrum perturbációs számolása
+
Szoros kötésű közelítés
+
Sávszerkezet, diszperziós reláció
+
 
+
Elektronok propagálása mágneses térben:
+
 
+
Kváziklasszikus közelítés
+
 
+
Ciklotron frekvencia
+
 
+
Drude-modell:
+
vezetőképesség, Hall-állandó
+
diszperziós reláció, optikai tulajdonságok
+
 
+
==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. Kvázikristályos és amorf anyagok.
+
* 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. Elektron-fajhő, fémek mágneses szuszceptibilitása (Sommerfeld-sorfejtés).
+
* Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet. <math>\epsilon</math>(k) kísérleti meghatározása: szögfelbontású fotoelektron-spektroszkópia (ARPES).
+
* Wannier-függvények. Szoros kötésű közelítés. Lokalizált és kiterjedt elektronállapotok. Effektív tömeg.
+
*Hullámcsomag. Elektronok mágneses térben:ciklotron frekvencia.  Landau-nívók. Drude-modell: Hall-állandó, <math>\sigma</math>(<math>\omega</math>), <math>\epsilon</math>(<math>\omega</math>).
+
 
+
 
+
 
+
 
+
 
+
 
==Irodalom==
 
==Irodalom==
 
Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics, 6th edition, John Wiley & Sons, New York (1986).  
 
Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics, 6th edition, John Wiley & Sons, New York (1986).  
 
Neil W. Aschcroft and N.David Mermin: Solid State Physics, Sauders Collage, Philadelphia (1976).  
 
Neil W. Aschcroft and N.David Mermin: Solid State Physics, Sauders Collage, Philadelphia (1976).  
 
Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I, A szilárd testek szerkezete és dinamikája, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest (2002).
 
Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I, A szilárd testek szerkezete és dinamikája, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest (2002).

A lap 2012. szeptember 3., 05:23-kori változata


Tartalomjegyzék

Általános adatok (2012 ősz)

  • Kód: BMETE11AF06;
  • Követelmény: 0/2/0/F/2;
  • Félév: ősz;
  • Nyelv: magyar;
  • Tárgyfelelős: Dr. Készmárki István egyetemi docens
  • Gyakorlatvezetők: Dr. Kézsmárki István, Bácsi Ádám, Kanász-Nagy Márton
  • A gyakorlatok időpontja: csütörtök 14:15-16:00
  • Helyszín: T606 (K.I. csoportja), T604 (B.Á. csoportja), T601/2 (K-N.M. csoportja)

Követelmények

A szemeszterben 12 gyakorlat lesz. Az első gyakorlatot szeptember 13-án tartjuk. A félév során két zárthelyi dolgozat lesz október 26-án és december 7-én, mindkét alkalommal pénteken 14:15-tól, a gyakorlat idopontján kívül. Ezek egyenként 40% fölötti eredmény esetén érvényesek, és 40-40%-ban járulnak hozzá a gyakorlati jegyhez. Két sikertelen zárthelyi dolgozat esetén (a TVSZ. 14. § 1a. pontjával összhangban) félévközi jegy nem szerezhető. A pótlási héten december 11-én és 13-án 10:00-tól pótzárthelyi lehetõséget biztosítunk kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására. A december 11-én történő pótlás a hallgatóknak alanyi jogon jár, míg a december 13-ai alkalmat kizárólag külön eljárási díj befizetése mellett vehetik igénybe. A gyakorlatokon az alábbi tematika alapján haladunk. A gyakorlati jegy megszerzésének szükséges feltétele a gyakorlatok legalább 70%-án való részvétel. A félév során minden hallgatónak egy elõre kiadott házi feladatot kell megoldania a táblánál, amelyet papíron kidolgozva is be kell nyújtania a gyakarlatot megelõzõ munkanap déli 12 óráig a Fizika Tanszék titkárságán. Ennek súlya az érdemjegyben 20%. A kidolgozandó feladatot az elsõ gyakorlat alkalmával kapják meg a hallgatók.

Tematika

  • Kristályok szimmetriái. Nevezetes rácsok és reciprok rácsaik. Miller index, kristály síkok, reciprok rácsvektorok kapcsolata. Neumann-elv.
  • Röntgen-diffrakció tökéletes kristályon. Rácsösszeg. Atomi alaktényezõ számítása különbözõ töltéseloszlások esetén.
  • Röntgen-diffrakció nem-tökéletes kristályon. Rácsrezgések figyelembe vétele. Véletlen ötvözetek.
  • Rácsrezgések dinamikája. Két dimenziós rácsok rugós modelljei. Rezgési módusok és frekvenciájuk.
  • Rácsfajhõ és állapotsûrûség. Az állapotsûrûség viselkedése különbözõ dimenziókban izotrop és anizotrop hangsebesség esetén. Debye-modell. Debye-Waller faktor. Lindemann kritérium az olvadáspontra.
  • Elektronok szoros kötésû közelítésben. Atomi hullámfüggvények egydimenziós Dirac-delta potenciál esetén. Elektronok kétdimenziós ferdeszögû rácsban. S- és p-típusú pályák.
  • Kváziszabad elektron közelítés. Tilos sáv számítása egydimenziós Dirac-delta potenciál esetén. Elektronsávok négyzetrács esetén.
  • Elektronok állapotsûrûsége és fajhõje. Fermi-hullámszám számítása. Állapotsûrûség kétdimenziós derékszögû tight-binding modellben kis betöltés esetén.

A gyakorlat szorosan kapcsolódik a szilárdtestfizika alapjai tárgy tematikájához

Irodalom

Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics, 6th edition, John Wiley & Sons, New York (1986). Neil W. Aschcroft and N.David Mermin: Solid State Physics, Sauders Collage, Philadelphia (1976). Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I, A szilárd testek szerkezete és dinamikája, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest (2002).