|
Фізика твердого тіла
Загальні відомості про курс:
Курс для бакалаврів
Всього 36 год;
Викладачі:
доц., к.ф.-м.н., Воскобойніков О.М., (тел. +38 044 5260560, E-mail: vam@univ.kiev.ua)
Короткий зміст та мета курсу:
В цьому курсі викладаються основи сучасних уявлень про фізику твердого тіла та її основних розділи. Курс розрахований на майбутніх спеціалістів в галузі радіофізики та електроніки та фізики твердого тіла.
Зміст курсу:
1.Основні концепції та методи. Електрони в кристалах. Адіабатичне та одноелектроне наближення. Ієрархія наближень опису поведінки носіїв. Квантово механічний опис руху електронів в кристалі. Теорема Блоха, як основа теоретичних уявлень. Висновки з теореми Блоха - квазіхвильовий вектор, система дозволених та заборонених енегетичних зон, зони Брілюена, діелектрики та метали, ефективні маси, електрони та дірки, локальні електронні стани. Густина станів. (6 г.).
2.Основні теоретичні уявлення та підходи до розрахунків зонних характеристик твердих тіл. (2 г.).
3.Теплові коливання гратки. Поняття про акустичні та оптичні фонони. фонони та густину фононних станів. Фонона теплоємкість. Частота та температура Дебая. Взаємодія фононів з електронами. - (4 г.).
4.Рівноважна статистика носіїв. Загальний метод визначення рівноважних концентрацій носіїв. Особливості функції розподілу електронів – (2 г.).
5.Нерівноважна статистика. Процеси, що призводять до нерівноваги. Нерівноважна функція розподілу. Кінетичні рівняння. Явища переносу. Електропровідність, теплопровідність. Ефект Холла. Термоелектронні явища. Гальваномагнітні та термоиагнітні явища – (6 г.).
6.Електронні стани в твердих тілах з границею розподілу. Поняття про низьковимірні електронні системи та їх роль в сучасній фізиці твердого тіла –(2 г.).
7.Невпорядкований стан. Сильно леговані та аморфні напівпровідники. Ближній та дальній порядок. Особливості зонної структури. Домішкові зони. Вирождення електронного газу. Переходи Мотта та локалізація Андерсена – (4 г.).
8.Дія випромінювання на тверде тіло. Оптичні властивості. Процеси поглинання електромагнітного випромінювання. Генерація носіїв заряду. Плазмові ефекти. Ефект Франца-Келдиша. Ефект Фарадея. Резонансні ефекти.
9.Сильні електричні поля. Горячі електрони нестійкості електронного токую. Домени електричного поля. Ефект Ганна. Ефект Штарка.
10.Провідник в сильному магнітному полі. Квантовий ефект Холла.
Передумови:
- Базовий курс фізики;
- курс термодінаміки та статфізики;
- курс квантової механіки та електродинаміки;
ЛІТЕРАТУРА:
1. П. Брант, Електроны и фононы в кристаллах, М:: Изд. Моск. Университета. 1983.
2. Дж. Блекмор, Физика твердого тела, М. Изд. "Мир". 1988.
3. Дж. Займан, Модели безпорядка М. Изд. "Мир". 1982.
4. Ч. Киттель, Квантовая теория твердих тел, М. Изд. "Наука". 1967.
|