Előadó: Makk Péter, egyetemi docens, Bordács Sándor, egyetemi docens
Nyelv: magyar
Félév végi osztályzat: szóbeli vizsga.

Szerda, 10:15-12:00, F213 terem

Előadások

Az előadások anyagai a Teams felületen érhetők el.

Szilárd testek, kristályok

Kristályok szimmetriái

Szerkezetmeghatározás

Szóráskísérletek (kvázikristályok, amorf anyagok)

Rácsrezgések

Fononok

Szilárd testek fajhője

Szabad elektronok kvantummechanikája

Kvázi szabad elektron közelítés

Szoros kötésű közelítés

Fémek, félvezetők

Elektronok terjedése kristályokban

Spintronika

Tematika

Kristálytan - Szerkezetvizsgálat

Kristály: elemi cella, Wigner-Seitz cella; kristály-síkok, Miller-index; reciprok rács, Brillouin-zóna. Kvázikristályok, amorf anyagok (fémüvegek).

Kristályrendszerek; Bravais-rácsok; pontcsoportok és tércsoportok. Szimmetriák szerepe a szilárdtestfizikában.

Diffrakció elmélete: Bragg-feltétel; Laue féle leírás; szerkezeti tényező és atomi alaktényző. Röntgen-, elektron- és neutron-diffrakció; szinkrotron-sugárzás, elektronmikroszkóp, spallációs források.

Rácsrezgések - fononok

Klasszikus leírás: csatolt harmonikus oszcillátorok rezgései (Dinamikus mátrix sajátérték-egyenlete); diszperziós reláció; állapotsűrűség.

Kvantummechanikai leírás: Fonon-energia és impulzus; Bose-Einstein statisztika; a fonongáz fajhője.

A diszperziós reláció kisérleti meghatározása: megmaradási tételek részecske-fonon, ill. foton-fonon kölcsönhatáskor; rugalmatlan neutron-szórás.

Elektronok

Szabad elektrongáz kvantummechanikai leírása. Fermi-Dirac statisztika; Sommerfeld-sorfejtés; fajhő, mágneses szuszceptibilitás.

Elektronok periodikus potenciálban. Bloch-tétel; diszperziós reláció perturbációs számolása. Sávszerkezet.

Szoros-kötésű közelítés. Félvezető anyagok. Sávszabászat.

Elektronok terjedése kristályokban. Spin-polarizált elektronállapotok ferromágneses fémekben.

Irodalom

1. Steven H. Simon: The Oxford Solid State Basics
2. Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I-II (második kiadás), Eötvös Kiadó, Budapest (2009)