Detail předmětu

Fyzika pevných látek

CEITEC VUT-DS139Ak. rok: 2023/2024

Atomová struktura látek, vazba mezi atomy, typy a struktura krystalů, poruchy v krystalu. Difrakce záření na krystalu, Braggův zákon. Elektronová struktura látek. Kmity mřížky, fonony (akustické a optické). Rozptyl neutronů na kmitající mříži, mapování fononových disperzních křivek. Fonon-fononová interakce. Optické vlastnosti iontových krystalů: infračervená absorpce, dielektrická funkce, odrazivost. Ramanův a Brillouinův rozptyl. Tepelné vlastnosti mřížky: tepelná kapacita (Einsteinův a Debyeův model), teplotní roztažnost, tepelná vodivost. Fyzika kovů: Drudeho a Sommerfeldova teorie, Fermiho plyn volných elektronů. Elektronový plyn v elektrickém a magnetickém poli, elektron-fononová inteakce, elektromagnetické vlny v kovu, magnetismus elektronů v kovu. Pásová struktura, Blochovy funkce. Kovy, izolanty, polovodiče. Pásová struktura a optická absorpce, dynamika Blochova elektronu ve vnějším poli, efektivní hmotnost elektronu. Elektrony, díry a polovodiče. 

Jazyk výuky

čeština

Vstupní znalosti

Znalosti atomové a kvantové fyziky a základů termodynamiky a statistické fyziky.

Pro tento předmět je prerekvizitou předmět TF4 (Obecná fyzika 4, Moderní fyzika). 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci ve cvičení a výsledky diskuze nad zadanými tématy při zkoušce (k přípravě povoleny poznámky z přednášek). 

Učební cíle

Důraz je kladen na kvalitativní analýzu fyzikálních situací, na objasnění základních vlastností pevných látek na základě mikroskopických  modelů a na vysvětlení fyzikální podstaty vybraných experimentálních metod užívaných při studiu materiálů. 

Základní literatura

DEKKER, A. J.: Fyzika pevných látek (CS) (CS)
H. IBACH, H. LÜTH: Solid state physics. (4th edition.) Springer, 2009. (EN) (CS)
J. CELÝ: Kvazičástice v pevných látkách. VUTIUM, Brno, 2004. (CS) (CS)
KITTEL, C: Úvod do fyziky pevných látek (CS) (CS)
N.W. ASHCROFT, N. D. MERMIN: Solid State Physics. Saunders, 1976. (EN) (CS)