480-4020/01 – Teorie pevných látek (TPL)

Garantující katedraKatedra fyzikyKredity5
Garant předmětuprof. Dr. RNDr. Jiří LuňáčekGarant verze předmětuprof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2018/2019Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGF, USP, FEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LUN10 prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vysvětlit základní pojmy v teorii pevných látek – volné elektrony a pásový model Porovnat a interpretovat zásadní rozdíly mezi kovy a polovodiči Porovnat a vysvětlit základní druhy magnetizmu v PL Formulovat základní přístupy a pojmy v teorii transportních jevů v pevných látkách

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět patří do skupiny oborových předmětů, který navazuje již na znalosti studenta z kvantové mechaniky, termodynamiky a statistické fyziky a tvoří teoretickou nadstavbu především k přednáškám z fyziky pevných látek, kovů a nekovů. Cílem přednášky je seznámení s vybranými teoretickými modely a přístupy, které vycházejí z kvantově mechanického popisu a které se používají k objasnění vlastností pevných látek se zaměřením především na materiály, které jsou z hlediska fyzikálního inženýrství nejdůležitější, to je kovy a polovodiče.

Povinná literatura:

Nussbaum, A.: Fyzika polovodičových součástek, SNTL, Praha 1965 Kittel, Ch.: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha 1985, a další vydání.

Doporučená literatura:

Kužel, R., Saxlová, M., Šternberk, J.: Úvod do fyziky kovů II., SNTL/Alfa, Praha 1985 Frank, H. : Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha 1990 - ISBN 80 03 00401 2

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Samostatné řešení příkladů a závěrečný test.

E-learning

Žádný

Další požadavky na studenta

Písemná práce z dané problematiky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Volné elektrony v kovech Energetické hladiny, elektronový plyn, měrné teplo elektronového plynu, elektrická vodivost, Ohmův zákon, tepelná vodivost kovů. 2. Energetické pásy Model téměř volných elektronů, Blochovy funkce, Kronigův - Penneyův model, vlnová rovnice elektronu v periodickém potenciálu, kovy a izolátory, metody popisu (adiabatická aproximace, přiblížení silněvázaných elektronů, Hartreeova - Fockova metoda, Wigner - Seitzova metoda, metoda pseudopotenciálů). 3. Polovodivé krystaly Zakázaný pás, pohybové rovnice elektronu v energetickém pásu, díry, efektivní hmotnost, základní parametry pásové struktury, typy polovodičů. 4. Fermiho plochy a kovy Sestrojování Fermiho ploch, orbity, experimentální metody zkoumání Fermiho ploch. 5. Diamagnetismus a paramagnetismus Langevinův diamagnetismus, nástin kvantové teorie paramagnetismu paramagnetismus a diamagnetismus vodivostních elektronů. 6. Feromagnetismus a antiferomagnetismus Feromagnetické uspořádání, ferimagnetické uspořádání, antiferomagnetické uspořádání, feromagnetické domény.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  10
        Zkouška Zkouška 70  20
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na cvičeních. Maximálně povolené 3 absence.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N0533A110006) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku