Teorie pevných látek
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
11SST | ZK | 6 | 4+0 | anglicky |
- Vztahy:
- Předmět 11SST nesmí být zapsán, je-li v témže semestru zapsán anebo již dříve absolvován předmět 11TPL1 (vztah je symetrický)
- Garant předmětu:
- Přednášející:
- Cvičící:
- Předmět zajišťuje:
- katedra inženýrství pevných látek
- Anotace:
-
Typy vazebních sil v pevných látkách. Symetrie krystalických pevných látek. Vibrace v krystalických látkách a jejich tepelné vlastnosti. Pásová elektronová struktura krystalických pevných látek. Lokalizované stavy vodivostních elektronů v pevných látkách s poruchami.
- Požadavky:
-
Znalosti kvantové mechaniky a statistické fyziky.
- Osnova přednášek:
-
1. Fenomenologické a mikroskopické přístupy v teorii pevných látek, typy vazebních sil v pevných látkách.
2. Schrödingerova rovnice pro pevné látky, adiabatická approximace v popisu pohybu elektronů a atomových jader, popis symetrie krystalických pevných látek.
3. Kmity atomů v krystalických mřížkách, akustické a optické větve vibrací atomů, vibrační spektrum reálných krystalů, fonony jako kvazičástice kolektivních kmitů atomů v krystalických mřížkách.
4. Fononová tepelná kapacita pevných látek, interakce vibrující krystalické mřížky s elektromagnetickým zářením a neutrony.
5. Elektronová teorie ideálních krystalických látek, Hartreeho-Fokova aproximace autokonzistentního pole.
6. Blochova teorie pohybu elektronů v periodickém electrickém poli krystalů.
7. Pásové energetické spektrum, hustota stavů, kvazihybnost vodivostních elektronů, aproximace efektivní hmotnosti elektronů, kladné díry v nezaplněných elektronových pásech.
8. Základní metody výpočtů pásové elektronové struktury pevných látek, pásová struktura různých druhů pevných látek (kovy, polokovy, polovodiče, izolátory)
9. Fermiho plochy energie vodivostních elektronů v kovech, vlastnosti elektronů ve valenčních a vodivostních pásech v polovodičích.
10. Elektronová teorie reálných pevných látek, Wannierova teorie pohybu elektronů v porušeném periodickém elektrickém poli.
11. Lokalizované stavy itinerantních elektronů v krystalech s poruchami, Tammovy a Shockleyho povrchové stavy, donorové a akceptorové energetické hladiny v polovodičích.
12. Frenkelův a Mottův - Wannierův popis excitonů.
13. Lokalizované stavy elektronů v neuspořádaných pevných látkách.
- Osnova cvičení:
- Cíle studia:
-
Znalosti:
Znalosti kvantové teorie pevných látek.
Schopnosti:
Teoretické metody popisu dynamiky krystalické mřížky a pásové elektronové struktury ideálních a reálných pevných látek.
- Studijní materiály:
-
Povinná literatura:
[1]. A.I. Anselm : Úvod do teorie polovodičů, Academia Praha 1967, Nauka Moskva 1978,
[2]. Harrison W.A.: Solid State Theory, McGraw Hill, New York 1970.
Doporučená literatura:
[3]. Ľ. Hrivnák, V. Bezák, J. Foltýn, M. Ožvold : Teória tuhých látok, Veda Bratislava 1985.
- Poznámka:
-
jen angl. verze pro Erasmus, ale mírně odlišná od 11TPL1
- Další informace:
- Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: