„A szilárdtestfizika alapjai” változatai közötti eltérés
(→Tételek) |
(→Tételek) |
||
| 96. sor: | 96. sor: | ||
* Rácsrezgések diszperziós relációja. A dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete. Akusztikus és optikai ágak. A diszperziós reláció kísérleti meghatározása. | * 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. | *Szilárd testek fajhőjének kvantummechanikai leírása. Bose-Einstein eloszlás. Az állapotsűrűség számolása. Debye-modell. | ||
| − | *Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása. Elektron-fajhő, fémek mágneses szuszceptibilitása (Sommerfeld-sorfejtés). | + | *Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása. Fermi-Dirac eloszlás. Elektron-fajhő, fémek mágneses szuszceptibilitása (Sommerfeld-sorfejtés). |
* Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet. <math>\epsilon</math>(k) kísérleti meghatározása: szögfelbontású fotoelektron-spektroszkópia (ARPES). | * 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. | * 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>). | + | *Hullámcsomag. Elektronok mágneses térben:ciklotron frekvencia. Landau-nívók. Drude-modell: Hall-állandó, <math>\sigma</math>(<math>\omega</math>), <math>\epsilon</math>(<math>\omega</math>). Fermi-felület kísérleti meghatározása. |
==Irodalom== | ==Irodalom== | ||
A lap 2013. augusztus 27., 12:09-kori változata
Tartalomjegyzék |
Általános adatok
- Kód: BMETE11AF05;
- Követelmény: 2/0/0/V/2;
- Félév: ősz;
- Nyelv: magyar;
- Előadó: Dr. Mihály György egyetemi tanár
- 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.
Időbeosztás (2013 ősz)
- Előadások: kedd 14-16, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
- Konzultációk: hétfő 14-18 (előzetes bejelentkezés alapján a
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.
- szept. 10. Szilárd testek
- szept. 17. Kristályok szimmetriái
- szept. 24. Szerkezetmeghatározás (elmélet)
- okt. 1. Szóráskísérletek
- okt. 8. Rácsrezgések (klasszikus)
- okt. 15. Fononok (kvantummechanikai leírás)
- okt. 22. Szilárd testek fajhője
- okt. 29. Sommerfeld-modell (kvantummechanikai leírás)
- nov. 5. Közel szabad elektron modell (periódikus potenciál)
- nov. 19. Sávszerkezet, szoros kötésű közelítés
- nov. 26. Elektronok_mágneses_térben
- dec. 3. Fémek vezetési és optikai tulajdonságai
- dec. 10. Elektron és fonon diszperziós reláció mérése
Részletes tematika
Kristálytan - Szerkezetvizsgálat
Kristály: elemi cella, Wigner-Seitz cella; kristály síkok, Miller-index; reciprok rács, Brillouin-zóna
Kristályrendszerek (eltolás + egy definiáló szimmetria); Bravais-rácsok (élhossz és szögek szerinti osztályozás); pontcsoportok és tércsoportok
Diffrakció elmélete: Bragg-feltétel; Laue féle leírás; szerkezeti tényező és atomi alaktényző
Rugalmas szóráskisérletek: Ewald szerkesztés, Debye-Scherrer- és Laue-módszer; Röntgen-, elektron- és neutron-szórási mechanizmus; szinkrotron-sugárzás; kvázikristályok
Rácsrezgések - fononok
Klasszikus leírás: lineáris lánc rezgései; rácsrezgések 3 dimenzióban (Dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete); diszperziós reláció; állapotsűrűség
Kvantummechanikai leírás: Fonon-energia és impulzus; Bose-Einstein statisztika; a fonongáz fajhője
A diszperziós reláció kisérleti meghatározása: megmaradási tételek részecske-fonon, ill. foton-fonon kölcsönhatáskor; rugalmatlan neutron-szórás
Elektronok
Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása: Fermi-Dirac statisztika; Sommerfeld-sorfejtés; fajhő, mágneses szuszceptibilitás
Elektronok periodikus potenciálban: Bloch-tétel; diszperziós reláció perturbációs számolása; szoros-kötésű közelítés; sávszerkezet
Elektronok propagálása mágneses térben: kváziklasszikus közelítés; ciklotron frekvencia; Landau-nívók; Fermi-felület kísérleti meghatározása
Drude-modell: vezetőképesség, Hall-állandó, fémek optikai tulajdonságai
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.
- 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. Fermi-Dirac eloszlás. Elektron-fajhő, fémek mágneses szuszceptibilitása (Sommerfeld-sorfejtés).
- Bloch-tétel. Közel szabad elektron modell. Sávszerkezet.
(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,
(
), (). Fermi-felület kísérleti meghatározása.
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 (második kiadás), Eötvös Kiadó, Budapest (2009).
