daugavpils universitātes studiju programmu pašnovērtējuma

Kursa nosaukums Cietvielu fizika
Kursa līmenis (1,2,3,4,5,6,7,P) 5
Kredītpunkti 5
Apjoms (akadēmisko kontaktstundu skaits semestrī) 80
Zinātnes nozare Fizika
Zinātnes apakšnozare Cietvielu fizika
Kursa autori (vārds uzvārds, struktūrvienība, amats)
Amandis Podiņš, Dr.phys.,docents
Priekšzināšanas (kursa nosaukums, programmas daļa, kurā kurss jāapgūst)
Kursa anotācija:
Kursā paredzēts iepazīties ar cietas vielas zonu teoriju un tās izmantošanu vielas īpašību izskaidrošanai.
Iepazīties ar kvazidaļiņu metodi. Veidot mūsdienu pasaules fizikālo ainu.
Kursa plāns:
IEVADS.
Starpatomu un starpmolekulu iedarbība. Kondensētu sistēmu enerģija. Siltumkustība. Adiabatiskais
tuvinājums. Sakārtoti un nesakārtoti stāvokļi.
KRISTALISKĀ REŽĢA TEORIJA.
Kristālrežģa translācijas simetrija. Apgrieztais režģis. Ideāla režģa difrakcija. Briljuena zonas. Režģa
defekti. Režģa dinamika. Harmoniskais tuvinājums. Elastība. Kristāla normālsvarstības. Svārstību
kvantēšana, fononi.
Fononu enerģētiskais spektrs. Kristaliskā režģa siltumietilpība. Einšteina un Debaja modeļi.
Anharmonisms. Režģa termiskā izplēšanās un siltumvadāmība.
KRISTĀLU ZONU TEORIJA.
Elektrons kristaliskā režģa periodiskā laukā. Bloha teorēma. Vājas un stipras saišu tuvinājumi.
Elektronu zonu enerģētiskais spektrs kristālā. Elektronu kvantu skaitļi kristālā. Izoenerģētiskas
virsmas. Elektrona dinamika kristālā.
Efektīvās masas metode. Caurumu stāvokļi. Cietu kristālisku vielu tipi: metāli, dielektriki, pusvadītāji.
Donoru un akceptoru piejaukumi.
LĀDIŅU NESĒJU STATISTIKA.
Elektroni metālos. Fermi virsma. Elektronu gāzes para- un diamagnētiskās īpašības.
Elektroni un caurumi nedeģenerētos pusvadītājos. Lādiņu nesēju koncentrācijas termiskā atkarība
tīros un leģētos pusvadītājos.
KINĒTISKĀS PARĀDĪBAS KRISTĀLOS.
Kinētiskie koeficienti. Metālu siltum- un elektrovadāmība. Elektrovadāmības atkarība no
temperatūras. Videmana un Franca likums.
Homogenu pusvadītāju elektrovadāmība. Lādiņu nesēju kustīguma un vadāmības atkarība no
temperatūras. Termoelektriskās parādības metālos un pusvadītājos. Holla efekts. Nehomogēnie
pusvadītāji. p-n pāreja.
VIELAS MAGNĒTISKĀS ĪPAŠĪBAS.
Dia- un paramagnētiķi. Magnētiskā sakārtošanās. Apmaiņas iedarbība. Heizenberga modelis.
Ferromagnētisms. Veisa molekulārais lauks. Magnetizācijas termiskā atkarība.
Antiferromagnētiķi un ferrimagnētiķi.
SUPRAVADĀMĪBA.
Galvenie eksperimentālie fakti. Supravadītāja elektrodinamika. Supravadāmības mikroskopiskās
teorijas elementi. Magnetiskās plūsmas kvantēšana. Tuneļefekts supravadītājos. Augstu temperaturu
supravadāmība.
PLAZMA.
Plazmas daba. Plazmas galvenie raksturojošie lielumi. Elektriskais lauks plazmā. Debaja radiuss.
Plazma magnētiskajā laukā. Svārstības un viļņi plazmā.
KVAZIDALIŅU METODE.
Elementārie ierosinājumi kondensētās vidēs. Kvazidaļiņas: fononi, magnoni, plazmoni, eksitoni.
Prasības kredītpunktu iegūšanai:
ieskaite, eksāmens