Předmět Úvod do teorie pevných látek (NFPL064)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NFPL064 - Úvod do teorie pevných látek, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

FPL061 1. Základní otázky teorie pevných látek. Základní otázky teorie pevných látek - fenomenologické a mikroskopické přístupy. Schrödingerova rovnice pro pevné látky. Adiabatická aproximace v popisu pohybu elektronů a jader. Popis symetrie krystalických pevných látek pomocí teorie grup.Druhy vazebních sil. 2. Kmity krystalové mřížky a její tepelné vlastnosti. Harmonická aproximace a normální souřadnice. Akustické a optické větve kmitů iontů v krystalech, vibrační spektrum reálných krystalů. Fonony jako kvazičástice kolektivních kmitů iontů v krystalech. Fononová tepelná kapacita pevných látek. Interakce kmitající krystalické mřížky s elektromagnetickým zářením a s neutrony. 3. Elektronová teorie ideálních krystalických látek. Hartreeova - Fokova aproximace autokonzistentního pole. Blochova teorie pohybu elektronu v periodickém elektrickém poli krystalu. Vlastnosti vlnových funkcí a energetického spektra, hustota stavů, kvazihybnost vodivostních elektronů, aproximace efektivní hmotnosti, kladné díry v téměř zaplněných elektronových pásech. Základní metody výpočtu pásové elektronové struktury pevných látek - metoda téměř volných elektronů, metoda silně vázaných elektronů, metody přidružených a ortogonalizovaných rovinných vln, metoda pseudopotenciálu. Pásová elektronová struktura konkrétních typů pevných látek (kovy, polokovy, polovodiče, izolátory). Fermiho plochy energie vodivostních elektronů v kovech. Vlastnosti elektronů ve valenčních a vodivostních pásech v polovodičích. 4. Elektronová teorie reálných pevných látek. Wannierova teorie pohybu elektronů v porušeném periodickém poli. Lokalizované stavy vodivostních elektronů v krystalech s poruchami. Tammovy povrchové stavy elektronů. Donorové a akceptorové hladiny příměsí v polovodičích. Frenkelův a Mottův - Wannierův model excitonů. Stavy elektronů v neuspořádaných pevných látkách. 5. Základní elektrické, magnetické a optické vlastnosti pevných látek. Vlastnosti souboru vodivostních elektronů ve statistické rovnováze. Dynamika vodivostních elektronů ve vnějších elektrických a magnetických polích. Pauliho paramagnetismus a Landaův diamagnetismus vodivostních elektronů. De Haasův - van Alphenův jev, cyklotronová rezonance. Nerovnovážná rozdělovací funkce elektronů v pevných látkách. Boltzmannova kinetická rovnice. Rozptyl elektronů na kmitech krystalické mřížky a na příměsích. Relaxační doba vodivostních elektronů v kovech a v polovodičích. Základní transportní jevy. Disperze a absorbce elektromagnetického záření v pevných látkách. Mezipásové a vnitropásové optické přechody v pevných látkách.

Literatura

A.I. Anselm: Vvedenie v teoriu poluprovodnikov, Moskva, GIML 1962 ( Academia, Praha 1967), 2. vyd. Moskva, Nauka 1978. J. Celý: Kvazičástice v pevných látkách, SNTL, Praha 1977, VUTIUM, Brno 2004Ľ. Hrivnák, V. Bezák, J. Foltýn, M. Ožvold : Teória tuhých látok, Veda, Bratislava 1978,1985. W.A. Harrison : Solid State Theory, McGraw Hill, New York 1970. N.W. Ashcroft, N.D. Mermin : Solid State Physics, Holt, Rinehart and Winston, New York 1976.

Garant

Doc. Ing. Štefan Zajac, CSc.