516-0884/01 – Teorie pevných látek (TPL)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček | Garant verze předmětu | prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
1) Nussbaum, A.: Fyzika polovodičových součástek, SNTL, Praha 1965
2) Kittel, Ch.: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha 1985
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Písemná práce z dané problematiky.
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky