Fyzika pevných látek

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Obsahem předmětu jsou základy fyziky pevných látek, podané s ohledem na potřeby elektrotechnologie: Klasifikace pevných látek z hlediska jejich vnitřní struktury. Tepelné vlastnosti látek. Defekty v reálných krystalech, povrchy krystalů. Elektronová struktura látek, elektrony a díry. Kovy, polovodiče, nevodiče. Transportní jevy, vznik a rekombinace minoritních nositelů náboje. Magnetismus, magnetické vlastnosti látek. Optické jevy c pevných látkách, luminiscence, stimulovaná emise.

Požadavky:

Účast na seminářích a absolvování testu.

Osnova přednášek:

1. Pojem pevné a kondenzované látky a jejich popis; krystaly.

2. Klasifikace krystalů, reciproká mřížka.

3. Metody zkoumání pevných látek.

4. Dynamické vlastnosti kryst. mřížky; měrná tepla.

5. Defekty kryst. mřížky; bodové poruchy, dislokace; vlastnosti povrchů, nanokrystaly.

6. Charakter a druhy vazeb v krystalech; van der Waalsovy krystaly.

7. Iontové a kovalentní krystaly.

8. Izolanty, jejich elektrické vlastnosti, feroelektrika.

9. Kovy, Fermiho plyn volných elektronů, Fermiho plochy.

10. Supravodivost, vysokoteplotní supravodivost.

11. Polovodiče, jejich pásové schéma.

12. Transportní jevy v polovodičích, generace a rekombinace nerovnovážných nositelů náboje.

13. Magnetické vlastnosti pevných látek, uspořádání.

14. Optické vlastnosti pevných látek, luminiscence.

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, základy krystalografie.

2. Přímé a reciproké mřížky.

3. Fázový diagram a jeho využití.

4. Příklady z dynamických vlastností mřížek.

5. Nástin kvantování kmitavých stavů pevných látek; fonony.

6. Difúze v iontových krystalech, iontová vodivost.

7. Teplotní závislost elektrické vodivosti pevných látek.

8. Elektrická permitivita a její závislost na teplotě a kmitočtu.

9. Elektrická vodivost kovů a její závislost na teplotě a kmitočtu.

10. Příklady ze supravodivosti.

11. Diskuse k pásovému schématu polovodiče, příklady ze statistiky nosičů náboje.

12. Příklady z generace nerovnovážných nosičů.

13. Feromagnetika, ferity.

14. Závěrečná diskuse o fyzice materiálů, zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+6

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: