„A szilárdtestfizika alapjai” változatai közötti eltérés

A lap 2011. március 6., 17:43-kori változata

Általános adatok

• Kód: BMETE11AF05;
• Követelmény: 2/0/0/V/2;
• Félév: ősz;
• Nyelv: magyar;
• Előadó: Dr. Mihály György egyetemi tanár
• Web oldal: http://dept.phy.bme.hu/education/szilfiz_i.html
• 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: szóbeli vizsga. A vizsga feltétele az aláírás, valamint a gyakorlati jegy megszerzése.

Időbeosztás (2010 ősz)

• Előadások: kedd 14-16, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
• Konzultációk: hétfő 14-18 (előzetes bejelentkezés alapján a mihály@phy.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.

1. szept. 7. Szilárd testek, kristályok szimmetriái
2. szept. 21. Szerkezetmeghatározás (elmélet)
3. szept. 28. Szóráskísérletek
4. okt. 5. A szerkezetkutatások legújabb eredményei - meghívott előadó: Faigel Gyula (SZFKI)
5. okt. 12. Rácsrezgések (klasszikus)
6. okt. 19. Fononok (kvantummechanikai leírás)
7. okt. 26. Szilárd testek fajhője
8. nov. 2. Elektronok kvantummechanikai leírása (Sommerfeld modell)
9. nov. 9. Közel szabad elektron modell (periodikus potenciál)
10. nov. 16. Sávszerkezet, szoros kötésű közelítés
11. nov. 23. Fermi-felület és elektron-diszperziós relációk kísérleti meghatározása
12. dec. 30. Elektrontranszport Drude-modellje
13. dec. 7. Fonon diszperziós reláció mérése

Részletes tematika

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

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).