Студијски
програм : Основне
академске
студије –
Теоријска и
експерим.
физ. |
||||
Назив
предмета:
Физика
чврстог
стања |
||||
Наставник:
Редовни
професор Зоран
Радовић |
||||
Статус
предмета:
Обавезни |
||||
Број
ЕСПБ: 7 |
||||
Услов: уписана
четврта
година
студија |
||||
Циљ
предмета:
Увод у
савремену
физику
чврстог
стања |
||||
Исход
предмета: Познавање
основних
концепата и
феномена из
области
физике
чврстог
стања |
||||
Садржај
предмета: Теоријска
настава: 1. Увод.Физичке
особине и
класификација
чврстих тела. 2. Кристалне
решетке. Класификација
Bravais-ових
решетки и
општа
структура
кристала. Реципрочне
решетке.
Одређивање
кристалне
структуре
дифракцијом
X-зрака. 3. Валентни
електрони. Класична
Drude-oва
теорија
транспортних
процеса у
металима
(електропроводност,
топлопроводност,
Hall-ов ефекат,
Seebeck-ов ефекат,
плазмене
осцилације).
Sommerfeld-oва
квантна
теорија
метала. 4. Eлектронска
стања у
периодичном
потенцијалу
јонске
решетке. Bloch-ова
теорема. Апроксимација
слабе и јаке
везе.
Семикласичан
модел
динамике
електрона. Мерење
Fermi површи, de Haas-van
Alphen-ов ефекат,
Landau-ови нивои.
Зонска
структура
енергије
електрона и
објашњење
разлике
између
метала,
изолатора и
полупроводника.
Густина
стања, van Hove-ови
сингуларитети. 5. Метали. Електрон-електрон
интеракција,
Hartree-Fock-ова
апроксимација
и
корелациони
ефекти. Lindhard-ова
формула,
плазмони.
Landau-ова
теорија Fermi
флуида.
Квантни Hall-ов
ефекат, Mott-ов
прелаз и
Anderson-ова локализација. 6. Toплотно
кретање
кристалне
решетке. Kласична
теорија
хармонијског
кристала.
Квантна
теорија –
фононски
спектри.
Неутронска,
Brillouin-oва и Raman-oва
спектроскопија.
Анхармонијски
ефекти,
топлотна
проводност
решетке, фононски
транспортни
процеси. 7. Eлектрон-фонон
интеракција.
Природа
времена
релаксације.
Границе
семикласичне
апроксимације.
Колосална
магнетоотпорност. 8. Диелектричне
особине
изолатора. Теорија
поларизабилности,
оптичке
особине.
Пироелектрични
и фероелектрични
кристали. 9. Полупроводници. Хомогени
и допирани
полупроводници.
Топлотне,
транспортне
и оптичке
специфичности.
p-n спојеви.
Хетероструктуре
и транзистори. 10. Mагнетно
уређење. Парамагнетици, феромагнетици
и
антиферомагнетици. Heisenberg-ов
модел,
магнони. Hubbard-ов
модел феромагнетизма
у металима. 11. Суперпроводност. Критична
температура, нулти
отпор, Meissner-ов
ефекат
идеалног
дијамагнетизма.
Критична
поља, London-ова
теорија,
процеп у
енергијском
спектру
електрона и елементи
BCS теорије. Kвантизација
флукса и Josephson-ов
ефекат. Високотемпературни
суперпроводници. Практична
настава: Експерименталне
вежбе:
рендгенограм,
дифрактограм,
феромагнетни
хистерезис,
рефлексиона
и транс-
мисиона
спектроскопија,
термистор,
мерење
индекса
преламања, Hall-ов
ефекат у
полупроводницима. |
||||
Литература: 1) N.W.
Ashcroft & N.D. Mermin, Solid State Physics (Harcourt Brace College
Publishers, 1976). |
||||
Број
часова активне
наставе 6 |
Теоријска
настава: 4 |
Практична
настава: 2 |
||
Методе
извођења
наставе Предавања
(теоријска
обрада
тематских
јединица,
примери), експерименталне
вежбе,
колоквијум. |
||||
Оцена знања
(максимални
број поена 100) |
||||
Предиспитне
обавезе |
поена |
Завршни
испит |
поена |
|
активност
у току
предавања |
10 |
писмени
испит |
|
|
активност
у току експерименталних
вежби |
10 |
усмени
испит |
50 |
|
колоквијум |
30 |
УКУПНО |
100 |
|