Úvod do pevných látek (UFMC)
Přednášející:
Mgr. František Karlický, Ph.D.
Obsah
- Krystalová struktura, primitivní buňka, operace symetrie, souřadné systémy, krystalografické soustavy.
- Důsledky periodicity krystalů - reciproký prostor, Brillouinova zóna a periodické okrajové podmínky. Rentgenová difrakce na periodických systémech, experimentální difrakční metody.
- Vazba v krystalu - podstata meziatomových sil, potenciální energie, párové potenciály, vazba inertních plynů, iontová vazba, kovalentní a kovové krystaly, vodíková vazba.
- Poruchy krystalové mřížky, dislokace, polykrystaly. Klasický pohled na vibrační, termodynamické a mechanické vlastnosti krystalů.
- Kvantový popis krystalu - vlnová funkce, Schrödingerova rovnice, jednoduché kvantově-mechanické systémy (volná částice, částice v potenciálové jámě, harmonický oscilátor, atom vodíku), stacionární Schrödingerova rovnice pro pevné látky a používané aproximace pro její řešení.
- Sommerfeldův model volného elektronu, vodivost kovů.
- Kvantová teorie v pevných látkách, pásová struktura, polovodiče a izolanty.
- Vlastnosti povrchů látek, absorpce molekul na povrchu.
- Vibrace mřížky v harmonické aproximaci, fonony, tepelná roztažnost, elektrická a tepelná vodivost.
- Optické vlastnosti látek, spektroskopické metody, rentgenová spektroskopie.
- Odezva na vnější podněty a pole, dielektrický tenzor, tenzory napětí a deformace, elastické konstanty.
- Nanosystémy, chování látek ve dvou dimenzích (grafenové vrstvy), kvantové tečky a nanokrystaly.
Literatura
Základní:
- Soubusta, J. Fyzika pevných látek. Olomouc, 2012. ISBN 978-80-244-3095-9. (On-line.)
Rozšiřující:
- Kittel C. Úvod do fyziky pevných látek. Academia Praha, 1985
- Atkins P., de Paula J. Fyzikální chemie, Vydavatelství VŠCHT: Praha, 2013. ISBN: 978-80-7080-830-6 (Verze pro prohlížení on-line.)
Zakončení
Ústní zkouška (student musí být schopen diskuze na dané téma.).
