PředmětyPředměty(verze: 850)
Předmět, akademický rok 2019/2020
   Přihlásit přes CAS
Teorie pevných látek - NFPL001
Anglický název: Solid State Theory
Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2011
Semestr: letní
E-Kredity: 7
Rozsah, examinace: letní s.:3/2 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. Pavel Lipavský, CSc.
prof. RNDr. Roman Grill, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika pevných látek
Záměnnost : NFPL182
Je prerekvizitou pro: NOOE006
Je záměnnost pro: NFPL182
Anotace -
Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2004)
Fyzikální vlastnosti pevných látek objemových. Vliv translační symetrie a její narušení vnějšími poli či vnitřními poruchami. Na příkladu kmitů mříže je ukázáno kvantování fyzikálních polí. Jsou zavedeny kvazičástice (excitony, magnony, plasmony, polarony). Použitím metod poruchové teorie, kanonické transformace a Greenových funkcí je na příkladu elektron-fononové interakce probrána jejich vzájemná interakce, vedoucí mimo jiné až k novému základnímu stavu (BSC teorie supravodivosti).
Cíl předmětu -
Poslední úprava: GRILL/MFF.CUNI.CZ (10.05.2008)

Podání základního přehledu o teorii objemových pevných látek - pásová struktura, kmity mříže, kvazičástice. Vliv translační symetrie a její narušení vnějšími poli či vnitřními poruchami.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: prof. RNDr. Roman Grill, CSc. (13.06.2019)

Aktivní účast na cvičení - referát

Ústní zkouška

Literatura -
Poslední úprava: GRILL/MFF.CUNI.CZ (10.05.2008)

A.I.Anselm: Úvod do teorie polovodičů (Praha, Academia, 1967)

Metody výuky -
Poslední úprava: GRILL/MFF.CUNI.CZ (10.05.2008)

přednáška + cvičení

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: prof. RNDr. Roman Grill, CSc. (13.06.2019)

Zvládnutí látky přednesené na přednášce a procvičované na cvičení.

Sylabus -
Poslední úprava: T_FUUK (22.05.2004)
Základní pojmy jednoelektronové aproximace
Adiabatická aproximace, jednoelektronový krystalový potenciál, přímá a reciproká mříž, Blochův teorém a jeho důsledky, přiblížení téměř volných a silně vázaných elektronů, Brillouinovy zóny, Born-Karmánovy okrajové podmínky, přiblížení efektivní hmoty, elektron-děrová symetrie, rozlišení kov-polovodič-izolátor, Fermiho plocha, reálná elektronová struktura ve 3, 2 a v 1 dimenzi.

Vliv porušení translační symetrie
Wannierův teorém, příměsové a povrchové stavy, supermřížky a kvantové struktury.

Kvantování fyzikálních polí
Kmity mříže, harmonické přiblížení, normální souřadnice, fonony, akustické a optické větve, reprezentace obsazovacích čísel.

Termodynamika a statistická fyzika elementárních excitací
Specifické teplo elektronového plynu, statistika polovodiče s příměsovými stavy, chemický potenciál specifické teplo mříže (Einsteinův a Debyeův model), anharmonicita, tepelná roztažnost.

Pohyb elektronu v elektrickém a magnetickém poli
Klasický a kvantový pohyb elektronu v polích, Landauovy hladiny, cyklotronová frekvence, topologie orbit, de Hass-van Alphenův jev.

Dielektrické vlastnosti pevných látek
Obecná dielektrická konstanta, disperze, lokální a makroskopická pole, jellium, stínění, Thomas-Fermiho model, stínění přímesí, Friedelovy oscilace kmity a vlny v krystalech v aproximaci izotropního kontinua, Lyddane-Sachs-Tellerův vztah.

Kvazičástice v pevných látkách
Poruchová teorie, kanonická transformace, Greenova funkce.

Excitony, magnony, plasmony, polarony, BCS teorie supravodivosti.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK