„Alkalmazott szilárdtestfizika” változatai közötti eltérés

A Fizipedia wikiből
(Az előadások fóliái (2017), ajánlott irodalom)
(Az előadások fóliái, ajánlott irodalom)
(4 szerkesztő 25 közbeeső változata nincs mutatva)
28. sor: 28. sor:
 
==Tárgy adatai==
 
==Tárgy adatai==
 
*Tárgyfelelős: Dr. Csonka Szabolcs, egyetemi docens
 
*Tárgyfelelős: Dr. Csonka Szabolcs, egyetemi docens
*Oktatók: Dr. Halbritter András egyetemi tanár, Dr. Csonka Szabolcs egyetemi docens, Dr. Pályi András egyetemi docens
+
*Oktatók: Dr. Halbritter András egyetemi tanár, Dr. Csonka Szabolcs egyetemi docens
 
*Kód: BMETE11AF11
 
*Kód: BMETE11AF11
 
*Követelmény: 2/0/0/V/2
 
*Követelmény: 2/0/0/V/2
36. sor: 36. sor:
 
*A félév végi osztályzat kialakítása szóbeli vizsga alapján történik.  
 
*A félév végi osztályzat kialakítása szóbeli vizsga alapján történik.  
 
*Konzultációk: egyéni egyeztetés alapján
 
*Konzultációk: egyéni egyeztetés alapján
*Az előadások időpontja és helye: péntek 10:15-12:00, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
+
*Az előadások időpontja és helye: csütörtök 10:15-12:00, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.
  
==Az előadások fóliái (2017), ajánlott irodalom==
+
==Az előadások fóliái, ajánlott irodalom==
 
Jelszó az előadóktól kérhető. A fóliák linkjei alatt az adott témakörhöz kapcsolódó ajánlott olvasmányokat jelöljük meg.
 
Jelszó az előadóktól kérhető. A fóliák linkjei alatt az adott témakörhöz kapcsolódó ajánlott olvasmányokat jelöljük meg.
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_bevezetes.pdf Bevezetés (Halbritter András)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2018_transzport.pdf Mezoszkopikus és makroszkopikus vezetési jelenségek (2018, Halbritter András)]
 
**[[Nanoszerkezetek előállítási és vizsgálati technikái|Nanofizika tudásbázis, ''Nanoszerkezetek előállítási és vizsgálati technikái'']]
 
**[[Nanoszerkezetek előállítási és vizsgálati technikái|Nanofizika tudásbázis, ''Nanoszerkezetek előállítási és vizsgálati technikái'']]
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_transzport.pdf Mezoszkopikus és makroszkopikus vezetési jelenségek (Halbritter András)]
 
 
**[[Transzport nanovezetékekben: Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás|Nanofizika tudásbázis, ''Transzport nanovezetékekben: Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás'']]
 
**[[Transzport nanovezetékekben: Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás|Nanofizika tudásbázis, ''Transzport nanovezetékekben: Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás'']]
**[[Interferencia és dekoherencia nanoszerkezetekben|Nanofizika tudásbázis, ''Interferencia és dekoherencia nanoszerkezetekben'']]
+
**[[Termoelektromos jelenségek]] (szerkesztés alatt álló segédanyag)
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 16.1, 16.3, 24.2, 24.3 fejezetek
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 16.1, 16.3, 24.2, 24.3 fejezetek
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2017_szupravezetes.pdf Szupravezetés (Halbritter András)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2017_szupravezetes.pdf Szupravezetés (2018, Halbritter András)]
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_21.html The Feymann lectures on Physics: ''The Schrödinger Equation in a Classical Context: A Seminar on Superconductivity'']
+
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_21.html The Feynman lectures on Physics: ''The Schrödinger Equation in a Classical Context: A Seminar on Superconductivity'']
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 26. fejezet
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 26. fejezet
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_felvezetok_I-II.pdf Félvezetők I-II (Csonka Szabolcs, 2016!)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_felvezetok_I-II.pdf Félvezetők I-II (2018, Csonka Szabolcs)]
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_felvezetok_III-IV.pdf Félvezetők III-IV (Csonka Szabolcs, 2016!)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_felvezetok_III-IV.pdf Félvezetők III-IV (2018, Csonka Szabolcs)]
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_14.html The Feymann lectures on Physics: ''Semiconductors'']
+
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_14.html The Feynman lectures on Physics: ''Semiconductors'']
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 20., 27. fejezetek
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai II.'', 20., 27. fejezetek
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2016_magnesseg_I.pdf Mágnesség I (Csonka Szabolcs, 2016!)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/2018_AlkSzilfiz_Magnesseg_1.pdf Mágnesség I.  Atomok mágneses momentuma (2018, Csonka Szabolcs)]
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_34.html The Feymann lectures on Physics: ''The Magnetism of Matter'']
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/2018_AlkSzilfiz_Magnesseg_2.pdf Mágnesség II. Mágneses momentumok kölcsönhatása, kicserélődés, Mágneses sáv modellek (2018, Csonka Szabolcs)]
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_35.html The Feymann lectures on Physics: ''Paramagnetism and Magnetic Resonance'']
+
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_34.html The Feynman lectures on Physics: ''The Magnetism of Matter''] (1., 2., 6., 7., 8. szakaszok)
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_36.html The Feymann lectures on Physics: ''Ferromagnetism'']
+
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_35.html The Feynman lectures on Physics: ''Paramagnetism and Magnetic Resonance''] (1., 4. szakaszok)
 +
**[http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_36.html The Feynman lectures on Physics: ''Ferromagnetism''] (6. szakasz)
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai I.'', 4.4.1. fejezet
 
**Sólyom Jenő, ''A Modern Szilárdtest-fizika Alapjai I.'', 4.4.1. fejezet
  
==Vizsgatematika (2016)==
+
==Vizsgatematika (2018)==
 
A vizsgán mindenki egy tételt húz az alábbi tételek közül, melyet részletesen kell ismertetni. Ezen kívül számos más tétellel kapcsolatban felteszünk gyorsan megválaszolható kérdéseket.
 
A vizsgán mindenki egy tételt húz az alábbi tételek közül, melyet részletesen kell ismertetni. Ezen kívül számos más tétellel kapcsolatban felteszünk gyorsan megválaszolható kérdéseket.
 
A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei.
 
A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei.
 
Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot.
 
Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot.
  
===Nanoszerkezetek előállítási és vizsgálati technikái, karakterisztikus méretskálák===
+
===1. Karakterisztikus méretskálák===
  
Moore törvénye, az elektronikai eszközök méretcsökkenése. Elektronmikroszkópok, elektronsugár litográfia, kétdimenziós elektrongáz GaAlAs heteroszerkezetekben. Pásztázó alagútmikroszkóp és atomerő mikroszkóp. Karakterisztikus méretskálák: momentumrelaxációs szabadúthossz, fáziskoherencia-hossz, spindiffúziós hossz.
+
Moore törvénye, az elektronikai eszközök méretcsökkenése. Karakterisztikus méretskálák: momentumrelaxációs szabadúthossz, fáziskoherencia-hossz, spindiffúziós hossz.
  
===Mezoszkopikus transzport I.===
+
===2. Mezoszkopikus transzport I.===
  
 
Ideális nanovezetékek ellenállása, Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás.
 
Ideális nanovezetékek ellenállása, Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás.
  
===Mezoszkopikus transzport II.===
+
===3. Mezoszkopikus transzport II.===
  
 
Termoelektromos jelenségek, hővezetés, hol termelődik a hő?
 
Termoelektromos jelenségek, hővezetés, hol termelődik a hő?
  
===Mezoszkopikus transzport III.===
+
===4. Mezoszkopikus transzport III.===
  
Koherens és inkoherens transzport, négypont-ellenállás, ellenállások koherens és inkoherens sorba kapcsolása, környezet miatti koherencia-vesztés.
+
Koherens és inkoherens transzport, négypont-ellenállás, ellenállások koherens és inkoherens sorba kapcsolása.
  
===Makroszkopikus transzport I. ===
+
===5. Makroszkopikus transzport I. ===
  
 
Nemegyensúlyi eloszlásfüggvény, Boltzmann-egyenlet, relaxációs idő közelítés. Boltzmann-egyenlet megoldása homogén hőmérsékletgradiens, illetve homogén elektromos tér esetén.
 
Nemegyensúlyi eloszlásfüggvény, Boltzmann-egyenlet, relaxációs idő közelítés. Boltzmann-egyenlet megoldása homogén hőmérsékletgradiens, illetve homogén elektromos tér esetén.
  
===Makroszkopikus transzport II. ===
+
===6. Makroszkopikus transzport II. ===
  
 
Egyenáramú vezetőképesség számolása a Boltzmann-egyenlet alapján. Üres és teli sáv vezetése, izotróp rendszer vezetőképessége. Termoelektromos jelenségek. Fémek ellenállásának hőmérsékletfüggése.
 
Egyenáramú vezetőképesség számolása a Boltzmann-egyenlet alapján. Üres és teli sáv vezetése, izotróp rendszer vezetőképessége. Termoelektromos jelenségek. Fémek ellenállásának hőmérsékletfüggése.
  
===Szupravezetés I.===  
+
===7. Szupravezetés I.===  
  
 
Szupravezetés jelensége, szupravezető elemek és anyagok, Meissner-effektus, tökéletes diamágnesség, kísérlet szupravezető gyűrűvel, London-egyenletek.
 
Szupravezetés jelensége, szupravezető elemek és anyagok, Meissner-effektus, tökéletes diamágnesség, kísérlet szupravezető gyűrűvel, London-egyenletek.
  
===Szupravezetés II.===  
+
===8. Szupravezetés II.===  
  
Tiltott sáv, Ginzburg-Landau-elmélet, koherenciahossz, mágneses tér behatolása, fluxuskvantálás, vortexek, első- és másodfajú szupravezetők.
+
Cooper-párok fogalma, tiltott sáv, makroszkópikus hullámfüggvény, koherenciahossz, mágneses tér behatolása, fluxuskvantálás, vortexek, első- és másodfajú szupravezetők.
  
===Szupravezetés III.===  
+
===9. Szupravezetés III.===  
  
Josephson-effektus, Cooper párok, szupravezető alkalamazások.
+
Josephson-effektus, Shapiro-rezonanciák, SQUID.
  
===Félvezetők I.===  
+
===10. Félvezetők I.===  
  
 
Félvezetők  alaptulajdonságai, sávszerkezet, termikusan gerjesztett töltéshordozók, kémiai potenciál, töltéshordozó koncentráció véges hőmérsékleten.  
 
Félvezetők  alaptulajdonságai, sávszerkezet, termikusan gerjesztett töltéshordozók, kémiai potenciál, töltéshordozó koncentráció véges hőmérsékleten.  
  
===Félvezetők II.===  
+
===11. Félvezetők II.===  
  
 
Adalékolt félvezetők, donor és akceptor állapotok, hőmérséklet függő viselkedés
 
Adalékolt félvezetők, donor és akceptor állapotok, hőmérséklet függő viselkedés
  
===Félvezetők III.===  
+
===12. Félvezetők III.===  
  
 
Félvezető elektronikai eszközök: Schotky-gát és dióda, p-n átmenet, Zener-dióda, Esaki-dióda, bipoláris tranzisztor, CMOS,  MOSFET, Flash memória, HEMT
 
Félvezető elektronikai eszközök: Schotky-gát és dióda, p-n átmenet, Zener-dióda, Esaki-dióda, bipoláris tranzisztor, CMOS,  MOSFET, Flash memória, HEMT
  
===Félvezetők IV.===  
+
===13. Félvezetők IV.===  
  
 
Félvezető eszközök gyártási lépései, litográfia, rétegnövesztési módszerek, band-engineering, kétdimenziós elektrongáz, félvezető optikai eszközök:  lézerek, világító dióda, napelem. Blue-LED.
 
Félvezető eszközök gyártási lépései, litográfia, rétegnövesztési módszerek, band-engineering, kétdimenziós elektrongáz, félvezető optikai eszközök:  lézerek, világító dióda, napelem. Blue-LED.
  
===Mágnesség I.===  
+
===14. Mágnesség I.===  
  
Atomok mágneses momentuma: impulzus momentum, Hund szabályok, Landé g-faktor, Curie szuszceptibilitás
+
Mágneses alapjelenségek: paramágnesség, diamágnesség, ferromágnesség. Atomok mágneses momentuma: impulzus momentum, spin. Hund szabályok, Landé g-faktor, Curie szuszceptibilitás, Ferromágnesség/Antiferromágnesség: Weiss-tér, Curie-Weiss szuszceptibilitás.
  
===Mágnesség II.===  
+
===14. Mágnesség II.===  
  
Ferromágnesség/Antiferromágnesség: Weiss-tér, Curie-Weiss szuszeptibilitás, mágneses anizotrópia, Pályamomentum befagyás 3d fémeknél
+
Mágneses modellek: Kicserélődési kölcsönhatás eredete, Heisenberg-modell, Direkt-kicserélődés, Kinetikus-kicserélődés, Vezetési elektronok mágneses szuszceptibilitása: Stoner-modell, Mágnesség-sáv modellje.
 
+
===Mágnesség III.===
+
 
+
Mágneses modellek: Kicserélődési kölcsönhatás, Heisenberg-modell, Direkt-kicserélődés, Kinetikus-kicserélődés, Mágnesség-sáv modelljei:  Merev sáv modell
+
 
+
===IRODALOM===
+
*Az általános szilárdtestfizika ('''Boltzmann-egyenlet, félvezetőfizika, szupravezetés, mágnesség''') témájú előadások mélyebb megértéséhez Sólyom Jenő '''"A modern szilárdtestfizika alapjai"''' c. könyvének második kötetét ajánljuk.
+
*A nanofizika témájú előadásokhoz ('''mezoszkopikus transzport, félvezető nanoszerkezetek, spintronika''') elektronikus oktatási anyagok találhatók a [[Nanofizika tudásbázis|'''nanofizika tudásbázisban''']]
+
*A '''szupravezetés és a félvezetőfizika''' témakörökhöz nagyon ajánljuk a '''"The Feymann lectures on Physics"''' megfelelő fejezeteit, melyek angolul online elérhetők [http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_14.html itt] és [http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_21.html itt]
+
 
+
==Az előadások fóliái (2015)==
+
Jelszó az előadóktól kérhető.
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2015_bevezetes.pdf Bevezetés (Halbritter András)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2015_transzport.pdf Mezoszkopikus és makroszkopikus vezetési jelenségek (Halbritter András)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2015_szupravezetes.pdf Szupravezetés (Halbritter András)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Felvezetok_I.pdf Félvezetők I (Csonka Szabolcs)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Felvezetok_II.pdf Félvezetők II (Csonka Szabolcs)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Felvezetok_III-IV.pdf Félvezetők III-IV (Csonka Szabolcs)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Magnesseg_I.pdf Mágnesség I (Csonka Szabolcs)]
+
*[http://dept.phy.bme.hu/nanolectures/Alkszilfiz2015_magnesseg_II.pdf Mágnesség II (Mihály György)]
+

A lap 2018. május 30., 08:14-kori változata


Tárgy adatai

  • Tárgyfelelős: Dr. Csonka Szabolcs, egyetemi docens
  • Oktatók: Dr. Halbritter András egyetemi tanár, Dr. Csonka Szabolcs egyetemi docens
  • Kód: BMETE11AF11
  • Követelmény: 2/0/0/V/2
  • Besorolás: fizika BSC alkalmazott fizika szakirányon kötelező tárgy
  • Nyelv: magyar
  • Félévközi számonkérések: -
  • A félév végi osztályzat kialakítása szóbeli vizsga alapján történik.
  • Konzultációk: egyéni egyeztetés alapján
  • Az előadások időpontja és helye: csütörtök 10:15-12:00, F. épület III. lépcsőház 2.emelet 13.

Az előadások fóliái, ajánlott irodalom

Jelszó az előadóktól kérhető. A fóliák linkjei alatt az adott témakörhöz kapcsolódó ajánlott olvasmányokat jelöljük meg.

Vizsgatematika (2018)

A vizsgán mindenki egy tételt húz az alábbi tételek közül, melyet részletesen kell ismertetni. Ezen kívül számos más tétellel kapcsolatban felteszünk gyorsan megválaszolható kérdéseket. A felkészülésnél kérjük, hogy mindenki elsősorban az anyag megértésére helyezze hangsúlyt, és mindenki gondolja végig, hogy az egyes témaköröknek mik a legfontosabb üzenetei. Azon hallgatók, akik az előadások legalább 70%-át végighallgatták a vizsgára hozhatnak magukkal egy A4-es lap méretű (kétoldalas) saját kézírással készített "puskát", mely felhasználható a készüléshez. (A vizsga közben, pl. a villámkérdéseknél ez a segédanyag már nem használható!) Az újrafelhasználás elkerülése végett a vizsga után beszedjük a segédanyagot.

1. Karakterisztikus méretskálák

Moore törvénye, az elektronikai eszközök méretcsökkenése. Karakterisztikus méretskálák: momentumrelaxációs szabadúthossz, fáziskoherencia-hossz, spindiffúziós hossz.

2. Mezoszkopikus transzport I.

Ideális nanovezetékek ellenállása, Landauer-formula, vezetőképesség-kvantálás.

3. Mezoszkopikus transzport II.

Termoelektromos jelenségek, hővezetés, hol termelődik a hő?

4. Mezoszkopikus transzport III.

Koherens és inkoherens transzport, négypont-ellenállás, ellenállások koherens és inkoherens sorba kapcsolása.

5. Makroszkopikus transzport I.

Nemegyensúlyi eloszlásfüggvény, Boltzmann-egyenlet, relaxációs idő közelítés. Boltzmann-egyenlet megoldása homogén hőmérsékletgradiens, illetve homogén elektromos tér esetén.

6. Makroszkopikus transzport II.

Egyenáramú vezetőképesség számolása a Boltzmann-egyenlet alapján. Üres és teli sáv vezetése, izotróp rendszer vezetőképessége. Termoelektromos jelenségek. Fémek ellenállásának hőmérsékletfüggése.

7. Szupravezetés I.

Szupravezetés jelensége, szupravezető elemek és anyagok, Meissner-effektus, tökéletes diamágnesség, kísérlet szupravezető gyűrűvel, London-egyenletek.

8. Szupravezetés II.

Cooper-párok fogalma, tiltott sáv, makroszkópikus hullámfüggvény, koherenciahossz, mágneses tér behatolása, fluxuskvantálás, vortexek, első- és másodfajú szupravezetők.

9. Szupravezetés III.

Josephson-effektus, Shapiro-rezonanciák, SQUID.

10. Félvezetők I.

Félvezetők alaptulajdonságai, sávszerkezet, termikusan gerjesztett töltéshordozók, kémiai potenciál, töltéshordozó koncentráció véges hőmérsékleten.

11. Félvezetők II.

Adalékolt félvezetők, donor és akceptor állapotok, hőmérséklet függő viselkedés

12. Félvezetők III.

Félvezető elektronikai eszközök: Schotky-gát és dióda, p-n átmenet, Zener-dióda, Esaki-dióda, bipoláris tranzisztor, CMOS, MOSFET, Flash memória, HEMT

13. Félvezetők IV.

Félvezető eszközök gyártási lépései, litográfia, rétegnövesztési módszerek, band-engineering, kétdimenziós elektrongáz, félvezető optikai eszközök: lézerek, világító dióda, napelem. Blue-LED.

14. Mágnesség I.

Mágneses alapjelenségek: paramágnesség, diamágnesség, ferromágnesség. Atomok mágneses momentuma: impulzus momentum, spin. Hund szabályok, Landé g-faktor, Curie szuszceptibilitás, Ferromágnesség/Antiferromágnesség: Weiss-tér, Curie-Weiss szuszceptibilitás.

14. Mágnesség II.

Mágneses modellek: Kicserélődési kölcsönhatás eredete, Heisenberg-modell, Direkt-kicserélődés, Kinetikus-kicserélődés, Vezetési elektronok mágneses szuszceptibilitása: Stoner-modell, Mágnesség-sáv modellje.