Szilárdtestfizika gyakorlat

Általános adatok (2016 ősz)

• Kód: BMETE11AF06;
• Követelmény: 0/2/0/F/2;
• Félév: ősz;
• Nyelv: magyar;
• Tárgyfelelős: Dr. Kézsmárki István egyetemi docens
• Gyakorlatvezetők: Dr. Pályi András (palyi kukac mail pont bme pont hu) Szaller Dávid (szallerdavid kukac gmail pont com), Balla Péter (8p8p8p8 kukac gmail pont com)
• A gyakorlatok időpontja: csütörtök 14:15-15:45
• Helyszín: K375 (P. A. csoportja), K376 (Sz. D. csoportja), KF85 (B. P. csoportja)
• Csoportbeosztás, házi feladatok, eredmények
• Házi feladatok
• 1. zh helyszíne és időpontja: K351A, 2016. november 2., szerda, 16:15-től 17:45-ig. Betekintés: november 24., csütörtök, 18:00-19:00, F épület, Fizika Tanszék, 5. szoba.
• 2. zh helyszíne és időpontja: K150, 2016. december 9., péntek, 14:15-től 15:45-ig.

Követelmények

A szemeszterben 12 gyakorlat lesz. Az első gyakorlatot szeptember 15-én tartjuk. A félév során két zárthelyi dolgozat lesz: november 2-án, szerdán 16:15-17:45 között, és december 9-én, pénteken, 14:15-15:45 között, tehát mindkét alkalommal a gyakorlat időpontján 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 13-án és 15-én 10:00-tól pótzárthelyi lehetõséget biztosítunk kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására. A december 13-án történő pótlás a hallgatóknak alanyi jogon jár, míg a december 15-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 (kilenc gyakorlaton) való részvétel. A félév során minden hallgatónak egy elõre kiadott házi feladat 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, 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).