Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Fizyka materii skondensowanej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: MFI-FT-FMS-LS Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Fizyka materii skondensowanej
Jednostka: Zakład Teorii Fazy Skondensowanej
Grupy:
Strona przedmiotu: http://kft.umcs.lublin.pl/doman/3rok.2015_2016/
Punkty ECTS i inne: (brak)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

studenci powinni mieć dobre przygotowanie z zakresu fizyki oraz znajomość podstaw mechaniki kwantowej

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS:

30 godzin wykładu + 30 godzin konwersatorium + 30 godzin konsultacji = 120 godzin


Razem 5 punktów ECTS

Sposób weryfikacji efektów kształcenia:

egzamin końcowy

Pełny opis:

1 Wprowadzenie

a) charakterystyczne skale (przestrzenne, energetyczne, czasowe)

b) źródła stabilności ciał stałych – przegląd typów wiązań

2 Kryształy, rozpraszanie i korelacje

a) struktury krystaliczne

b) fourierowska analiza kryształów i sieć odwrotna

c) rozpraszanie fal na kryształach

d) funkcje korelacji

3 Fale klasyczne i kwantowe

a) drgania sieci - fonony

b) wzbudzenia w magnetykach - magnony

c) dualizm cząstka-fala i jego przejaw w rozpraszaniu neutronów

d) fale w układach o zredukowanej wymiarowości

4 Elektrony przewodnictwa w metalach

a) stany jednoelektronowe – wędrujące fale płaskie

b) charakterystyka stanu podstawowego

c) gęstość stanów gazu elektronowego

(przypadek 3, 2 oraz 1-wymiarowy)

d) rola wzbudzeń termicznych

5 Struktura pasmowa ciał stałych

a) blochowski charakter elektronów w kryształach

b) przypadek elektronów słabo związanych z siecią

c) przypadek eletronów ciasno związanych z siecią

e) klasyfikacja ciał stałych pod względem struktury pasmowej

6 Elektrony w nanorurkach węglowych oraz grafenie

a) atom węgla – hybrydyzacja sp3

b) formy alotropowe węgla

c) grafen – wiązania sigma i pi

d) nanorurki węglowe (rodzaje, właściwości fizyczne

oraz zastosowania praktyczne)

7 Zjawiska transportowe

a) klasyczne podejście Drude'go

b) kwantowomechaniczny opis transportu

c) złacza tunelowe – kwant przewodnictwa

8 Transport elektronowy w nanostrukturach

a) strukty jedno- i zerowymiarowe w kontakcie z rezerwuarami

b) gęstość prądu oraz współczynniki transmisji i odbicia

c) elementy formalizmu Landauera

d) spinowo-rozdzielczy transport elektronowy

e) realizacje tranzystora jednoelektronowego (SET)

9 Nadprzewodnictwo i jego zastosowania

a) podstawowe cechy stanu nadprzewodzącego

b) klasyczny opis Londonów

c) podejście Ginzburga-Landaua

d) elementy mikroskopowej teorii BCS

e) przegląd odkryć i zastosowań nadprzewodników

10 Przegląd współczesnych zagadnień

a) izolatory topologiczne

b) fermiony Majorany – realizacja w ciele stałym

c) inżynieria transportu elektronowego z użyciem kropek kwantowych

d) modelowanie zjawisk w laserowych sieciach magneto-optycznych

Literatura:

1) Ch. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego,

Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa (1999).

2) H. Ibach, H. Luth, Fizyka ciała stałego,

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (1996).

3) N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Fizyka ciała stałego,

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (1986).

4) L. Sander, Advanced condensed matter physics,

Cambridge University Press, Cambridge (2009).

5) M. Di Ventra, Electrical transport in nanoscale systems,

Cambridge University Press, Cambridge (2008).

6) A. Ivanov, S. Likhodeev, Problems of condensed matter physics,

Oxford Science Publications, Oxford (2008).

7) Henrik Bruus, Introduction to nanotechnology,

Technical University of Denmark, Lyngby (2004) skrypt.

Efekty uczenia się:

Na podstawie Uchwały Nr XXII –39.8/12 Senatu Uniwersytetu Marii Curie – Skłodowskiej w Lublinie z dnia 25 kwietnia 2012 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017

W01 - Zna podstawowe prawa fizyki rządzące zjawiskami kwantowymi

W03 - Zna formalizm matematyczny potrzebny do opisu zjawisk kwantowych

U03 - Posiada umiejętność obliczenia pewnych właściwości prostych modeli kwantwoych

K02 - Wykazuje gotowość permanentnego uczenia slę

Na podstawie Uchwały Nr XXIV – 7.7/17 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 31 maja 2017 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

Na podstawie Uchwały Nr XXIV – 16.6/18 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 25 kwietnia 2018 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2018/2019

Wiedza: absolwent

W1. ma rozszerzoną wiedzę ogólną w zakresie fizyki i chemii, a w szczególności z zakresu fizyki ciała stałego, fizyki jądrowej, kwantowej, biofizyki, technologii materiałowej, technik badania materiałów, klasycznej analizy jakościowej, elektrodynamiki. K_W01

W2. ma wiedzę ogólną o aktualnych kierunkach rozwoju i najnowszych odkryciach w zakresie nowoczesnych materiałów, opanował metodykę pracy naukowej i techniki pozyskiwania informacji, zna procedury patentowe. K_W08

W3. zna fundamentalne dylematy współczesnej cywilizacji. K_W12

Umiejetnosci: absolwent

U1. umie znaleźć niezbędne informacje w literaturze fachowej, bazach danych i innych źródłach K_U04

U2. potrafi w sposób popularny przedstawić najnowsze wyniki odkryć dokonanych w ramach studiowanego kierunku K_U09

Kompetencje społeczne: absolwent

K1. ma świadomość poziomu swojej wiedzy i umiejętności i ocenia je krytycznie, rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się – podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych K_K02

K2. ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje K_K09

K3. potrafi krytycznie analizować i oceniać problemy wynikające z wdrażania osiągnięć nauki i techniki K_K10

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.