Szilárdtestfizika gyakorlat

Általános adatok (2015 ősz)

• Kód: BMETE11AF06;
• Követelmény: 0/2/0/F/2;
• Félév: ősz;
• Nyelv: magyar;
• Tárgyfelelős: Dr. Kézsmárki István egyetemi docens
• Gyakorlatvezetők: Dr. Pályi András (andraspalyi kukac caesar pont elte 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: T603 (P. A. csoportja), F3213 (Sz. D. csoportja), R507 (B. P. csoportja)

Követelmények

A szemeszterben 12 gyakorlat lesz. Az első gyakorlatot szeptember 17-én tartjuk. A félév során két zárthelyi dolgozat lesz november 6-án és december 11-én, mindkét alkalommal pénteken 14:15-tól 15:45-ig, 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 15-én és 17-én 10:00-tól pótzárthelyi lehetõséget biztosítunk kizárólag az egyik zárthelyi dolgozat javítására. A december 15-én történő pótlás a hallgatóknak alanyi jogon jár, míg a december 17-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 az elsõ gyakorlat alkalmával kapják meg a hallgatók.

Tematika

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

• 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):

• 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.

Csoportbeosztás, házi feladatok és eredmények (2015 ősz)

Házi feladatok

Az első ZH időpontja: 2015. november 6. péntek 14:00 - 16:00

A második ZH időpontja: 2015. december 11. péntek 14:00 - 16:00

A pótZH helyszíne és időpontja: 2015. december 15. kedd 10:00 - 12:00

A ZH-k megtekintése: F ép., I. lh., 1. em., 11. szoba, 2015. december 14. (hétfő), 10:00

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).