Előadó: Makk Péter, egyetemi docens, Bordács Sándor, egyetemi docens
Nyelv: magyar
Félév végi osztályzat: írásbeli/szóbeli vizsga.
Kedd, 12:15-14:00, 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
-
Steven H. Simon: The Oxford Solid State Basics
-
Sólyom Jenő: A modern szilárdtestfizika alapjai I-II (második kiadás), Eötvös Kiadó, Budapest (2009)
