Fizyka fazy skondensowanej.pdf - Instytut Fizyki AJD, Częstochowa

Kod przedmiotu 13.2-08-20-C/01 LICZBA PUNKTÓW ECTS 9Nazwa przedmiotuJednostka prowadzącaKierunek studiówRok, semestr,formy zajęć i liczba godzinFIZYKA FAZY SKONDENSOWANEJInstytut FizykiFizyka I, studia stacjonarne II stopnia, specjalność nanofizykaFormy zajęćRok Semestr wykład KonwersatoriumćwiczenialaboratoriumPunktyECTSIIXX3030151545Kierownik i realizatorzyPrzedmioty wprowadzające iwymagania wstępneRamowy program przedmiotuWykład: prof. dr hab. Janusz BerdowskiKonwersatorium: dr Anna Migalska-ZalasZnajomość podstaw fizyki, termodynamiki oraz mechaniki kwantowej.Wykład:2. Podstawy krystalografii.• Pojęcie sieci przestrzennej.• Przekształcenie translacji sieci.• Przekształcenia symetrii.• Grupy punktowe sieci.• Podstawowe rodzaje sieci, układy krystalograficzne.• Opis węzłów, kierunków i płaszczyzn w kryształach, wskaźnikiMillera.• Sieć odwrotna kryształu.3. Analiza strukturalna.• Dyfrakcja i interferencja promieni rentgenowskich w siecikrystalograficznej.• Dyfrakcja a sieć odwrotna, konstrukcja Ewalda.• Pojęcie strefy Brillouine’a.• Metody dyfrakcyjne: Lauego, Braggów, obracanego kryształu,Debye’a-Scherrera.• Dyfrakcja elektronów i neutronów na sieci krystalicznej.4. Kryształy rzeczywiste.• Rodzaje defektów strukturalnych.• Defekty punktowe.• Defekty liniowe.• Energia dyslokacji.• Propagacja dyslokacji w strukturze i źródła ich powstawania.• Defekty złoŜone.• Defekty struktury wywołane promieniowaniem.5. Wiązania sieci krystalicznej.• Energia wiązania.• Natura sił wiąŜących.• Rodzaje wiązań.• Wiązania Van der Waalsa, jonowe, kowalencyjne, metaliczne,wodorowe.• Wiązania mieszane.• Ocena stopnia jonowości i kowalencyjności wiązania.6. Drgania sieci krystalicznej.• Fale spręŜyste w krysztale.• Kwantowanie drgań sieci krystalicznej.• Pojęcie fononu.• Drgania sieci jednowymiarowej prostej i dwuatomowej.• Krzywa dyspersji.

7. Własności cieplne ciał stałych.• Ciepło właściwe kryształów.• Model Einsteina.• Teoria Debye’a.• Przewodnictwo cieplne.• Rozszerzalność cieplna.8. Kryształy dielektryczne.• Lokalne pole elektryczne w dielektrykach.• Straty dielektryczne, zaleŜność przenikalności elektrycznej odczęstości.• Absorpcja rezonansowa.• Relaksacja dipoli.• Związek LST.• Ferromagnetyczne przejścia fazowe pierwszego i drugiego rodzaju.• Przemiany fazowe.9. Elektronowa teoria metali.• Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca, energia Fermiego.• Obsadzenie stanów elektronowych w metalach.• Powierzchnia Fermiego w metalach.• Przewodnictwo elektryczne i cieplne metali.10. Własności magnetyczne materii.• Diamagnetyzm.• Paramagnetyzm.• ZaleŜność podatności od temperatury.• Kwantowa teoria paramagnetyzmu.• Paramagnetyzm gazu elektronowego.• Ferromagnetyzm.• Obszar spontanicznego namagnesowania.• Obszar paramagnetyczny.• Domeny ferromagnetyczne.• Ferrimagnetyzm.• Antyferromagnetyzm.11. Zjawisko nadprzewodnictwa.• Efekty korelacyjne w gazie elektronowym, pary Coopera.• Równanie Londonów.• Nadprzewodzący stan podstawowy.• Teoria mikroskopowa BCS.• Nadprzewodnictwo drugiego rodzaju.• Nadprzewodniki wysokotemperaturowe.11. Fizyka powierzchni.Konwersatorium:Ćwiczenia rachunkowe obejmują w zasadniczej swej części rozwiązywaniezadań związanych tematycznie z zastosowaniami praktycznymimerytorycznych treści wykładów.Forma zaliczenia zajęćMetoda dydaktycznaĆwiczenia zaliczane na podstawie ustnych odpowiedzi i pisemnychkolokwiów.Po dwu semestrach wykładów studenci zdają egzamin.Wykład, ćwiczenia – zajęcia praktyczne.