Modern szilárdtestfizika

TÁRGYKÖVETELMÉNYEK

• Tárgy neve: Modern szilárdtestfizika
• Képzés: BME TTK Fizikus MSc
• Neptun Kód: BMETE11MF15
• Követelmény: 2/2/0/V/5
• Nyelv: magyar
• Előadó: Dr. Virosztek Attila (T0 kurzus);
• Gyakorlatvezető: Nagy Károly
• Jelenléti követelmények: Aláírást csak az kaphat, aki részt vesz az előadásoknak legalább 0%-án és a gyakorlatoknak is legalább 70%-án. A jelenlétet minden alkalommal ellenőrizzük.
• Félévközi számonkérések: 2 db 90 perces , 40 pontos zárthelyi dolgozat.
  • 1. zh: 7. hét (a gyakorlat idejében); pótlás: 13. hét. Témája: azonos részecskék, másodkvantálás bozonokra és fermionokra, téroperátorok, fononok, magnonok, bozonok.
  • 2. zh: 12. hét (a gyakorlat idejében); pótlás: 13. hét. Témája: Fermi folyadék, Hartree-Fock közelítés, Wigner kristály, Wannier állapotok, Hubbard modell.
  • A pótlási hét folyamán különeljárási díj befizetése ellenében az egyik zárthelyi dolgozat még egyszer pótolható.
• Az aláírás megszerzésének feltétele – a jelenléti követelmények teljesítésén túl –, hogy mindkét zárthelyi dolgozat külön-külön elérje legalább a 40%-ot.
• A félév végi osztályzat kialakítása a félévközi 2 db zárthelyi dolgozat összpontszáma alapján megajánlott jeggyel történik:
  • 0%-tól 39%-ig: elégtelen (1)
  • 40%-tól 54%-ig: elégséges (2)
  • 55%-tól 69%-ig: közepes (3)
  • 70%-tól 84%-ig: jó (4)
  • 85%-tól 100%-ig: jeles (5)
• A megajánlott jegyet el nem fogadó hallgató szóbeli vizsgán vehet részt. Ezen megtarthatja, egy jeggyel javíthatja vagy ronthatja osztályzatát. A tantárgyat újra felvevő, aláírással rendelkező hallgató vizsgajegyének megállapításakor az aláírás megszerzésének félévében írt zárthelyi dolgozatok eredményét kell figyelembe venni.
• Konzultációk:
  • szerda 12:15-13:00; oktató: Nagy Károly
  • csütörtök 10:15-11:00; oktató: Dr. Virosztek Attila

TEMATIKA

Azonos részecskék

Többrészecske hullámfüggvény, szimmetrizálás, Slater determináns, determináns, betöltési szám reprezentáció.

Másodkvantálás

Egy-, és kétrészecske operátorok másodkvantált alakja, keltő és eltüntető operátorok, kommutációs relációk, téroperátorok.

Kölcsönható elektonrendszer

Szabad, és Bloch elektronok Hamilton operátorának másodkvantált alakja, elektron-fonon kölcsönhatás, Wannier bázis, egysáv Hubbard modell.

Fémek ferromágnessége

Mágneses energia, nemkölcsönható rendszer homogén szuszceptibilitása, átlagtér közelítés, Stoner formula, kölcsönható elektronok élettartama.

Lineáris válasz elmélet

Kubo formula valós, és Fourier térben.

Fémek szuszceptibilitása

Elektromos és mágneses perturbációk, operátorok időfüggése, kölcsönható elektronok dinamikus szuszceptibilitása átlagtér közelítésben, gerjesztési spektrum, kollektív módusok.

Spinsűrűség-hullámok

Statikus szuszceptibilitás, kvázi egydimenziós rendszer, nesting, SSH instabilitás, az átlagtér Hamilton operátor diagonalizálása a kritikus hőmérséklet alatt, kvázirészecskék, gap egyenlet, fajhőugrás.

Bose folyadék

Bose kondenzáció, gyengén kölcsönható bozonok alapállapota, gerjesztési spektrum meghatározása Bogoliubov transzformációval, szuperfolyékonyság.

IRODALOM (másodkvantáláshoz)

Landau III. Nemrelativisztikus kvantummechanika, IX. fejezet (Azonos részecskék) Abrikosov, Gorkov, Dzyaloshinski: Methods of quantum field theory in statistical physics, Chapter 3. Second quantization

AJÁNLOTT ELŐKÉPZETTSÉG:

Szilárdtestfizika, Statisztikus fizika