Introduction to Solid State Physics - NFPL502

• Title: Úvod do fyziky pevných látek
• Guaranteed by: Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2012 to 2016
• Semester: summer
• E-Credits: 6
• Hours per week, examination: summer s.:3/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. RNDr. Václav Holý, CSc.
• Co-requisite : NFPL505
• Is co-requisite for: NFPL505

Annotation

English

Last update: T_KFES (14.05.2012)

The lecture should enable basic orientation in modern solid-state physics, in physical mechanisms determining and influencing basic properties of solid materials. In particular, the lecture deals with crystal structure of solids, with a response of a solid to an external interaction (mechanic, electric, magnetic), self-organization processes leading to ferroic phases, elements of the electron theory of solids and thermal properties of solids. In the lecture, phenomenological, thermodynamical, statistical and quantum-mechanical methods of description are used.

Czech

Last update: Mgr. Kateřina Mikšová (14.05.2019)

Tato přehledná přednáška navazuje na úvodní kurz fyziky a na předmět Fyzika IV. Umožní základní orientaci v současných představách a pojmech fyziky tuhých látek, ve fyzikálních mechanismech určujících a ovlivňujících nedůležitější vlastnosti těchto materiálů. Přednáška podrobně rozebírá krystalovou strukturu tuhých látek, odezvu tuhé látky na vnější působení (mechanické, elektrické, magnetické), procesy samouspořádání v tuhé látce vedoucí k feroickým fázím, základy elektronové toerie tuhých látek a tepelné vlastnosti tuhých látek. V přednášce se využívají fenomenologické, termodynamické, stati

Literature

English

Last update: prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (29.04.2019)

1. Structure of condensed systems in 3D
inter-molecular and inter-atomic interactions

crystal structure

2. Response of a matter to an external interaction
General description of a system response

fields of mechanical forces

electric field in a dielectric

magnetic fields in diamagnetic and paramagnetic systems

3. Spontaneous ordering in solids
thermodynamics and its application in condensed matter physics

spontaneous ordering of electric moments

spontaneous ordering of magnetic moments

Multiferroic materials

4. Charge carriers, electric current
electrons in metals

electrons in a periodic crystal field

electric conductance, influence of a magnetic field

5. Movement of particles and quasiparticles in a condensed system
quasiparticles in a crystal lattice

Phononos, thermal capacity of a lattice

Interaction of a crystal lattice of an ion crystal with an elecromagnetic wave

Czech

Last update: T_KFES (14.05.2012)

Neil W. Ashcroft, N. David Mermin, Solid State Physics, International Thomson Publishing 1976

Charles Kittel, Úvod do fyziky pevných látek, Akademia 1985

J. R. Hook, H. E. Hall, Solid State Physics, J. Wiley 2000

H. Ibach, H. Lueth, Solid State Physics, Springer 2003

R. E. Hummel, Electronic Properties of Materials, Springer 1992

P. M. Chaikin, T. C. Lubensky, Principles of Condensed Matter Physics, Cambridge University Press 2000

P. Y. Yu, M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors, Springer 1999

Syllabus

English

Last update: Mgr. Kateřina Mikšová (11.05.2023)

Introduction to solid-state physics

1. structure of condensed matter in three dimensions

Inter-atomic and inter-molecular interactions

Crystal structure

2. Response on an external impulse

General description of the response of a physical system

Mechanical force field

Electric field in condensed matter

Magnetic field in diamagnetic and paramagnetic materials

3. Spontaneous ordering in solids

Thermodynamical description

Spontaneous ordering of electric moments

Spontaneous ordering of magentic moments

Multiferroic materials

4. Charge carriers, electric current

Electrons in metals

Electrons in a periodic crystal field

Electric conductivity

Influence of the magnetic field

5. Quasiparticles in solids

Diffusion

Quasiparticles in general

Quasiparticles in a crystal lattice

Phonons, thermal capacity of solids

Interaction of a ionic crystal with an external electromagnetic field

Czech

Last update: Mgr. Kateřina Mikšová (11.05.2023)

1. Struktura kondenzovaných soustav ve 3D
Meziatomové a mezimolekulární interakce

Krystalická struktura

2. Odezva látky na vnější působení
Obecný popis odezvy

Mechanické silové pole.

Elektrické pole v dielektrických látkách

Magnetické pole v diamagnetických a paramagnetických látkách

3. Spontánní uspořádání v tuhých látkách
Termodynamika, aplikace ve fyzice kondenzované fáze

Spontánní uspořádání elektrických momentů

Spontánní uspořádání magnetických momentů

Multiferoické materiály

4. Nositelé náboje, elektrický proud
Elektrony v kovu

Elektrony v periodickém krystalovém poli

Elektrická vodivost.

Vliv magnetického pole na elektrickou vodivost

5. Pohyb částic a kvazičástic v kondenzovaném stavu
Difuze

Kvazičástice obecně

Kvazičástice v krystalové mřížce

Fonony, měrné teplo krystalové mřížky

Interakce mřížky iontového krystalu s elektromagnetickou vlnou