Fizika čvrstog stanja 2

Izbornik predmeta

Glavni izbornik

Fizika čvrstog stanja 2

Šifra: 84972
ECTS: 7.0
Nositelji: prof. dr. sc. Ivo Batistić - Predavanja
Izvođači: Juraj Krsnik - Auditorne vježbe
Prijava ispita: Studomat
Opterećenje:

1. komponenta

Vrsta nastaveUkupno
Predavanja 30
Auditorne vježbe 15
* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)
Opis predmeta:
CILJEVI PREDMETA:
* Upoznavanje sa složenim problemima i konceptima fizike čvrstog stanja
* Upoznavanje s kvantnom mehanikom velikih, složenih makroskopskih sustava.
* Demonstracija kako fizika čvrstog stanja objašnjava osnovna svojstva tvari: optička, transportna, magnetska, termodinamička.
* Upoznavanje s najnovijim znanstvenim i tehnološkim postignućima fizike čvrstog stanja.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:

1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. pokazati temeljito poznavanje naprednih metoda teorijske fizike, a posebno klasične mehanike, klasične elektrodinamike, statističke fizike i kvantne fizike;
1.3. pokazati temeljito poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje njihovo značenje, eksperimentalnu motivaciju i potvrdu, logičku i matematičku strukturu i povezane fizikalne pojave;
1.4. navesti i opisati najsuvremenije znanstvene spoznaje u području svoje specijalizacije;

2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA:
2.1. razviti način razmišljanja koji omogućava postavljanje modela ili prepoznavanje i primjenu postojećih modela u traženju rješenja za konkretne fizikalne i analogne probleme;
2.3. primijeniti standardne metode matematičke fizike, posebno matematičke analize i linearne algebre te odgovarajuće numeričke metode kod rješavanja fizikalnih problema;
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka;

4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
4.3. koristiti engleski jezik kao jezik struke pri komunikaciji, korištenju literature i pisanju znanstvenih i stručnih radova;

5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke;
5.2. samostalno pratiti razvoj novih spoznaja u polju fizike te dati stručno mišljenje o njihovom dosegu i mogućim primjenama;
5.3. uključiti se u znanstveni rad i istraživanja u sklopu doktorskog studija;

OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:

* Po završetku kolegija Fizika čvrstog stanja 1, student će biti sposoban:
* demonstrirati poznavanje osnovnih koncepata teorije faznih prijelaza i navesti modele kojima opisujemo pojavu faznih prijelaza;
* kvalitativno i kvantitativno opisati optička svojstva nemetala što uključuje poznavanje Clausius-Mossottijeve relacije, pravila sume, Lyddane-Sachs-Tellerova relacije i dielektrične funkcije;
* kvalitativno i kvantitativno opisati fenomen feroelektričnosti;
* demonstrirati poznavanje formalizma druge kvantizacije i kvantnomehaničkog pristupa problemu mnoštva čestic, što uključuje Hartreejevu i Hartree-Fockovu aproksimaciju te kako primijeniti ove metode u jellium modelu i na Wignerovoj rešetci;
* kvalitativno i kvantitativno opisati optička svojstva metala što uključuje poznavanje kvantomehaničkog pristupa odzivnim funkcijama, Linhardove odzivne funkcije, aproksimacije nasumične faze, plazmonskih pobuđenja;
* kvalitativno i kvantitativno opisati utjecaj fononskih titranja na sile među elektronima, elektronska pobuđenja, kao i utjecaj međudjelovanja elektrona i fonona na kristalnu strukturu materijala;
* demonstrirati poznavanje osnovnih koncepata teorije transportnih svojstava u materijalima, kvalitativno i kvantitavino opisati prijenos naboja i topline, Seebeckov efekt, Peltierov efekt, klasični i kvantni Hallov efekt;
* demonstrirati poznavanje složenih problema transporta u materijalima, a posebno pojave lokalizacije i metal-izolatorskog prijelaza;
* kvalitativno i kvantitativno opisati magnetska svojstva materijala što uključuje Hundova pravila, atomski/molekularni dijamagnetizam, paramagnetizam i magnetska svojstva metala, obrazložiti pojavu dugodosežnog magnetskog uređenja;
* demonstrirati poznavanje pojave supravodljivosti i opisati odgovarajuće teorijske pristupe (BCS, Ginzburg-Landau teorija;

SADRŽAJ PREDMETA:

1. tjedan: Fazni prijelazi
2.-4. tjedan: Linearni odgovor na smetnju , optička svojstva izolatora, feroelektricitet, zasjenjenje u metalima, Lindhardova odzivna funkcija
5.-7. tjedan: Elektronski sustavi s kulonskim međudjelovanjem: Hartree-Fockova aproksimacija, RPA aproksimacija, Wignerova rešetka
8.-9. tjedan: Elektron-fononsko međudjelovanje, Kohnova anomalija, Peierlsova nestabilnost, elektronsko privlačenje posredstvom fonona
10.-12. tjedan: Transportna svojstva: osnove, Boltzmanova transportna jednadžba, električna i toplinska provodnost, Hallov efekt, Kvantni Hallov efekt
13.-14. tjedan: Magnetizam
15. tjedan: Supravodljovost

OBVEZE STUDENATA:

Obaveza studenata je da budu na najmanje 70% predavanje.

OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:

Studenti dobivaju konačnu ocjenu na temelju uspjeha postignutog na pismenim dijelu ispita i znanju i razumijevanju pokazanom na usmenom dijelu ispita. Težinski dio pismenog ispita je 1/3, usmenog dijela 2/3 u ukupnoj ocjeni.
Literatura:
  1. Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics
  2. Neil W. Ashcroft, N. David Mermin: Solid State Physics
  3. J.M. Ziman: Principles of the Theory of Solids
  4. Jeno Solyom: Fundamentals of the Physics of Solids
Preduvjeti za:
Upis predmeta :
Odslušan : Fizika čvrstog stanja 1
8. semestar
Obavezni predmet - Redovni studij - Fizika; smjer: istraživački
Termini konzultacija:

Obavijesti

Repozitorij

Anketa

Na ovoj stranici trenutno nije odabrana niti jedna anketa!