PředmětyPředměty(verze: 873)
Předmět, akademický rok 2020/2021
  
Teorie kondenzovaného stavu I - NFPL108
Anglický název: Condensed Matter Theory I
Zajišťuje: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2013
Semestr: letní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: letní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. Pavel Lipavský, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika pevných látek
K//Je korekvizitou pro: NFPL109
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. Jiří Podolský, CSc., DSc. (29.04.2019)
Pro 1. ročník TMF. Kmity atomů jsou vyjádřeny jako pole bonů (fononů), elektrony jsou chápány jako Fermiho kapalina vnořená do periodického pole jader. Z těchto polí jsou spočteny základní rovnovážné vlastnosti krystalů.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: LIPAVSKY/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

Základy teorie pevných látek

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: prof. Pavel Lipavský, CSc. (30.10.2019)

Zkouška

Literatura
Poslední úprava: LIPAVSKY/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

CH. Kittel: Introduction to Solid State Physics. (1963), český překlad: Úvod do fyziky pevých látek

J. Celý: Kvazičástice v pevných látkách, SNTL, Praha (1977).

Metody výuky -
Poslední úprava: LIPAVSKY/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

přednáška u tabule

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: prof. Pavel Lipavský, CSc. (30.10.2019)

Požadované znalosti: základní formulace Hamiltoniánu, adiabatické přiblížení, Hellmannův-Feynmanův teorém, harmonické přiblížení, fononové disperzní pásy, Brillouinova zóna, Bornovy-Karmanovy hraniční podmínky, měrné teplo fononů, neutronová difrakce na mřížce, Mössbauerův jev, relativistické opravy Schrödingerovy rovnice, Blochův teorém, elektronová pásová struktura, Kanův model, hustota stavů, měrné teplo elektronů, Pauliho spinový paramagnetizmus, Laundaův orbitální diamagnetizmus, de Haasův-van Alphenův jev, Peierlsova nestabilita.

Sylabus -
Poslední úprava: T_FUUK (24.05.2004)

Na kmitech atomů v periodické mřížce zavedeme základní pojmy jako Brillouinova zóna, Born-Karmanovy hraniční podmínky nebo energetické disperzní pásy. Ve druhém kvantování spočteme například měrné teplo kmitů, difrakci neutronů a Mössbauerův jev.

V přiblížení volných elektronů spočteme například měrné teplo elektronů, spinovou a orbitální magnetickou susceptibilitu, de Haas - van Alphenův jev a cyklotronovou rezonancy.

Pro popis elektronů v reálných krystalech odvodíme z Blochova teorému energetické pásy elektronů a na modelech (Kanově a Kronig-Penneyově) vysvětlíme její původ a fyzikální obsah. Ve druhém kvantování zavedeme zaplnění pásů, podle kterého se krystaly dělí na kovy a isolátory. Na Peierlsově přechodu kov-isolátor si ukážeme důvod pro existenci dvou typů.

Jevy vyplývající z interakce mezi elektrony si ukážeme na supravodivosti. Po úvodních fenomenologických teoriích (termodynamický, model dvou kapalin, Londonova teorie, Ginzburg-Landauova teorie) si odvodíme některé vlastnosti z mikroskopického modelu Bardeena, Coopera a Schrieffera.

Důslednou teorii interagujících elektronů si zavedeme pouze pro nulovou teplotu. Odvodíme pravidla pro Feynmanovy diagramy pro Coulombickou interakci. Spočteme polarizační operátor a z něj vyplývající stínění a plasmové kmity.

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: LIPAVSKY/MFF.CUNI.CZ (15.05.2008)

kvantová mechanika, základy kvantové statistiky

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK