Кафедра №25 “ Физика твердого тела”

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

(для групп T7-25, 25a, 37)

1 неделя. Кристаллические структуры. Основные определения, решетка Браве, элементарная  ячейка,  примитивная  ячейка,  ячейка  Вигнера-Зейтца, базисные векторы. Примеры ОЦК и ГЦК решеток,  координационные сферы, коэффициент заполнения. Оси симметрии. 

2 неделя. Классификация твердых тел. Молекулярные кристаллы, их  основные физические свойства. Потенциал  Леннарда-Джонса,  когезионная энергия, модуль упругости. Ионные кристаллы, их основные физические свойства.

3 неделя. Потенциал Борна-Майера, постоянная Маделунга, модуль упругости. Валентные и полупроводниковые кристаллы, их основные физические свойства. Металлические кристаллы, их основные  физические  свойства. Кристаллы с водородной связью, квантовые кристаллы. 

4 неделя. Обратная решетка. Определение, базисные векторы, объем, атомная плоскость, индексы Миллера. Условие дифракции. Построение Эвальда, Бриллиюна. Основные методы определения кристаллических структур из рентгеновского рассеяния (Лауэ, качаний, Дебай-Шерер).

5 неделя Дефекты в кристаллах. Фононы. Дефекты по Шоттки, по Френкелю. F - центры. Дефекты в ионных кристаллах.  Дислокации. Поляроны и экситоны.

6 неделя. Фононы - колебания кристаллической решетки. Спектры фононов. Основные свойства фононных мод. Оптические, акустические ветви, поляризация. Способы определения спектров из взаимодействия с электромагнитной волной, из нейтронного рассеяния.

7 неделя. Модель Дебая и Эйнштейна. Проблемы классической модели. Теплоемкость и способы ее определения. Вклад электронной подсистемы. Решеточная теплопроводность кристаллов. Температурная зависимость. Процессы переброса. Параметры Грюнайзена.

8 неделя. Взаимодействие излучения с периодически расположенными в пространстве центрами рассеяния. Амплитуда рассеяния. Атомный, структурный форм-факторы. Влияние разупорядочения. Фактор Дебая-Валлера. Определение фононной плотности состояний.

9 неделя. Металлическая связь. Электронный газ и статистика Ферми-Дирака. Плотность электронных состояний. Уровень Ферми. Средняя энергия электронов. Теплоемкость.

10 неделя. Когезионная энергия металла. Параметр r_s. Кинетические явления в металле.  Модель Друде-Лоренца.

11 неделя. Электропроводность, диэлектрическая проницаемость. Длина свободного пробега. Скин-эффект. Время релаксации и концентрация примесей. Закон Видемана-Франца. Фононы в металле

12 неделя. Движение электрона в периодическом потенциале. Приближение сильной связи. Зоны Бриллюэна. Эффективная масса. Блоховские электроны. Понятие о дырке. Проводимость в зонной схеме .

13 неделя. Собственный полупроводник. Концентрация электронов и дырок. Закон действующих масс. Положение уровня Ферми в собственном полупроводнике. Подвижность. Температурная зависимость.

14 неделя. Примесный полупроводник. Температурная зависимость концентрации носителей. Примесная зона. Полуметаллические состояния. Равновесные и неравновесные носители заряда. Время жизни. Квазиуровень Ферми. Рекомбинация. Линейная и квадратичная. Поглощение света. Прямые и непрямые переходы. Контактная разность потенциала. Генерация, диффузия и дрейф в примесном полупроводнике.

15 неделя. Термоэлектрические эффекты. Эффект Зеебека. Эффект Пельтье. Эффект Томпсона. Вывод формулы для коэффициента термоЭДС.

16 неделя. Гетероструктуры на основе полупроводников. Уровни размерного квантования и двумерный электронный газ. Сверхрешетки.

ОсновнаЯ  ЛИТЕРАТУРА

1.*	539.2 Б87	Брандт Н.Б.,Чудинов С.М.  Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в  металлах. М.:МГУ,1983. 405 с.
2.*	539.2 А98	Ашкрофт Н.,  Мермин  Н. Физика  твердого  тела.   М.: Мир, 1979.т.1. 399 с. т.2. 422 с.
3	539.2 Н63	Маймистов А.И., Николаев И.Н. Сборник задач по физике твердого тела. М.: МИФИ, 1998
4*	621.37 C80	Л.С.Стильбанс. Физика полупроводников. М.: Советское радио, 1967,451 с.
5.	539.2 К45	Киттель Ч. Введение в физику твердого тела.  М.: Наука, 1978. 751 с.

ДополнительнаЯ  ЛИТЕРАТУРА

1.*	530.5 У98	Уэрт Ч., Томсон Р.  Физика твердого тела.  М.:Мир, 1969. 558 с.
2.*	539.2 М13	Маделунг О. Теория твердого тела. М.:Наука, 1980.  с.532 .

*    Книга находится в читальном зале