Název:	Fyzika kondenzovaného stavu
Zkratka:	FKS
Typ:	povinný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny seminárních cvičení
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra fyziky FP TUL
Přednášející:	Mgr. Lubor Machonský, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Výklad úvodního kurzu fyziky kondenzovaného stavu je zaměřen na vysvětlení některých fyzikálních vlastností látek s použitím výsledků a metod kvantové mechaniky a statistické fyziky. K popisu makroskopických vlastností ideálních a reálných struktur je používán tenzový počet.

 
Témata přednášek:

Struktura krystalických látek: periodické uspořádání, symetrie a souměrnost, struktury vybraných látek; reciproká mřížka, Brillouinovy zóny.

Metody studia struktury: difrakce na krystalové mřížce, difrakce rentgenového, elektrono- vého a neutronového záření, metody studia povrchů.

Základní typy chemických vazeb.

Fenomenologická teorie: základy tenzorového počtu, dielektrické, elastické a tepelné vlast- nosti.

Dynamika krystalové mřížky: Bornův-Karmánův model, kmity lineárního řetězce atomů.

Neelastický rozptyl neutronů, Brillouinův a Ramanův rozptyl. Debyeova teorie měrných te- pelných kapacit.

Poruchy krystalové mřížky: typy poruch, vliv poruch na vlastnosti krystalů, plastická deformace.

Elektrické vlastnosti látek: pásový model, klasifikace látek, polovodiče a kovy, Fermiho hladina, elektrická a tepelná vodivost kovů, vlastní a nevlastní polovodiče, elektronová a dě-rová vodivost, fotovodivost.

Dielektrické vlastnosti látek: polarizace dielektrika, Clausiova-Mossotiho rovnice, ztráty v dielektrikách, pyro- , piezo- a feroelektrické vlastnosti krystalů, křemenné hodiny.

Optické vlastnosti látek: excitony, laser, nelineární optika, optická vlákna.

 
Náplň cvičení:

Cvičení podporují přednášenou problematiku s důrazem na pochopení základních principů a modelů. V mezích možností jsou řešeny praktické problémy vztahující se k dané oblasti fyziky. Jsou prováděna seminární formou. Po studentech se požaduje prostudování mono-tematické navazující aktuální problematiky v některém z odborných (cizojazyčných) periodik a přednesení příspěvku v semináři.

Seznámení s konkrétními strukturami vybraných látek, využití krystalografických tabulek. Stanovení struktury z naměřených difraktogramů, zakázané a povolené reflexe, intenzita di- fraktovaného záření. Porovnání jednotlivých chemických vazeb.

Využití tenzorů k popisu fyzikálních vlastností, redukce počtu nezávislých parametrů v důsledku symetrie krystalu. Šíření ultrazvuku v krystalické látce.

Důsledky existence poruch v reálných strukturách, vysvětlení mechanického chování během plastické deformace dislokačními mechanizmy.

 
Literatura:

1. Kittel, Ch. Úvod do fyziky pevných látek. Praha: Academia, 1985.
2. Christman, J.R. Festkörperphysik. Oldenbourg, 1992.
3. Ashcroft, W.N. - Mermin, N.D. Solid State Physics. Philadelphia: Saunders, 1976.
4. Bloss, F.D. Crystallography and Crystal Chemistry. Washington: Mineralogical Society of America, 1994.
5. Kratochvíl, P., Valvoda, V. Úvod do fyziky pevných látek. Praha: SPN, 1973.
6. Sodomka, L. Fyzika pevných látek. Skriptum Ped. fak. Ústí nad Labem, 1982.
7. Kraus, I. Struktura pevných látek I, II. Skriptum ČVUT Praha, 1992.
8. Kraus, I. Struktura a vlastnosti krystalů. Praha: Academia, 1993.
9. Saleh, B.E.A. - Teich, M.C. Základy fotoniky. Praha: Matfyz Press 1996.

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 15.1.2002