Szilárdtestfizika gyakorlat

Általános adatok (2017 ősz)

• Kód: BMETE11AF06;
• Követelmény: 0/2/0/F/2;
• Félév: ősz;
• Nyelv: magyar;
• Tárgyfelelős: Dr. Mihály György egyetemi tanár
• Gyakorlatvezetők: Balla Péter (8p8p8p8 kukac gmail pont com), Farkas Dániel (farkasdanig kukac gmail pont com)
• A gyakorlatok időpontja: csütörtök 14:15-16:00
• Helyszín: F3213 (B. P. csoportja), KF85 (F. D. csoportja)
• Csoportbeosztás, házi feladatok, eredmények
• Házi feladatok
• 1. zh helyszíne és időpontja: október 27. péntek 14:15, E505
• 2. zh helyszíne és időpontja: december 7. csütörtök 14:15 (gyakorlat idejében), F3213
• pótzh helyszíne és időpontja: december 12. kedd 10:15, helyszín várhatóan: Fizika Tanszék, szemináriumi szoba
• pót-pótzh (különeljárási díj befizetésével) helyszíne és időpontja: december 14. csütörtök 10:15, helyszín várhatóan: Fizika Tanszék, szemináriumi szoba

Követelmények

A szemeszterben 13 gyakorlat lesz. Az első gyakorlatot szeptember 7-én tartjuk.

A félév során két zárthelyi dolgozat lesz:

1. ZH: október 27. péntek, 14:15, E505-ös teremben

Feladatsor

1. pótZH: november 24. péntek, 14:15, F3213-as teremben

Feladatsor

2. ZH: december 7. csütörtök, 14:15, F3213-as teremben

Feladatsor

2. pótZH: december 12. kedd, 10:15, K374-es teremben

Pótpót: december 14. csütörtök, 10:15

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.

Mivel a 2. ZH a gyakorlat idejében lesz az eldin ZH-val való ütközés elkerülésének érdekében, december 6-án szerdán 14:15-től lesz az utolsó, konzultációs alkalom az R517 (B. P. csoportja) illetve R508 (F. D. csoportja) termekben.

A pótlási héten december 12-én és 14-én 10:15-től pótzárthelyi lehetõséget biztosítunk kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására. A december 12-én történő pótlás a hallgatóknak alanyi jogon jár, míg a december 14-ei alkalmat kizárólag különeljárási díj befizetése mellett vehetik igénybe.

A gyakorlatokon az alábbi tematika alapján haladunk és az itt található jegyzet használható segédanyagként. A gyakorlati jegy megszerzésének szükséges feltétele a gyakorlatok legalább 70%-án (tíz gyakorlaton) való részvétel. A félév során minden hallgatónak egy elõre kiadott házik megoldását kell bemutatnia és a feladat témakörével kapcsolatos kérdésekre válaszolnia. A feladat megoldását papíron kidolgozva is be kell nyújtania a gyakorlatot megelőző munkanap déli 12 óráig a Fizika Tanszék titkárságán (F épület, III. lépcsőház, 2. emelet, 15. szoba) vagy elektronikusan a gyakorlatvezető email címére. A feladatmegoldás és a gyakorlatvezető kérdéseire adott válaszok súlya az érdemjegyben 20%. A kidolgozandó feladatot a második gyakorlat alkalmával kapják meg a hallgatók.

Tematika

Az első zárthelyi dolgozat anyaga (jegyzet 1-6. fejezete, Korábbi zárthelyi feladatsorok):

• Kristályok szimmetriái. Nevezetes rácsok és reciprok rácsaik. Miller index, kristálysíkok, 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.

A második zárthelyi dolgozat anyaga (jegyzet 7-11. fejezete, Korábbi zárthelyi feladatsorok):

• 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

Bácsi Ádám, Kanász-Nagy Márton, Kézsmárki István: Szilárdtestfizika gyakorlat

László Mihály, Michael C. Martin: Solid State Physics: Problems and Solutions, Wiley-VCH, New York (1996).

Sólyom Jenő: A modern szilárdtest-fizika alapjai I-II, A szilárd testek szerkezete és dinamikája, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest (2002).

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).