Введение в физику конденсированного состояния вещества

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет физический_________________________________

(наименование факультета)

Кафедра физики твердого тела и неравновесных систем____

(наименование кафедры)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

________________

«____»_______________ 20___ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Введение в физику конденсированного состояния вещества

образовательная программа направления 011200 - Физика

Блок Б3.В.1. Профессиональный цикл. Вариативная часть

Профиль подготовки

Физика конденсированного состояния вещества

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Курс 3 семестр 5

Самара

2011

Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 011200 - Физика (квалификация (степень) "бакалавр"), утвержденного приказом № 000 Министерства образования и науки Российской Федерации от 8 декабря 2009 г.

Зарегистрировано в Минюсте РФ 4 февраля 2010 г. № 000

Составители рабочей программы:

, зав. кафедрой физики твердого тела и неравновесных систем, д. ф.-м. н., профессор

Рецензент:

Башкортостан (Башкирия)" href="/text/category/bashkortostan__bashkiriya_/" rel="bookmark">Башкиров Е. К., профессор кафедры общей и теоретической физики, д. ф.-м. н.

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры ФТТиНС________________

(протокол № _____ от «____» _____________ 20____ г.)

Заведующий кафедрой

²____² _____________ 20___г. _______________ ______________________________

СОГЛАСОВАНО

Председатель

методической

комиссии факультета

²____² _____________ 20___ г. _______________ ______________________________

СОГЛАСОВАНО

Декан

факультета

²____² _____________ 20___ г. _______________ ______________________________

СОГЛАСОВАНО

Начальник

методического отдела

²____² _____________ 20__ г. _______________

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню освоения содержания дисциплины

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины:

– ознакомление со структурой и основами современной физики конденсированного состояния вещества, включающих общие представления о строении кристаллов и аморфных веществ;

- методами исследования структуры и различных физических свойств твердых тел;

- формирование у студентов вводных знаний по основным разделам физики конденсированного состояния вещества.

Задачи дисциплины - вскрыть роль типа и характера межатомного взаимодействия в формировании структуры и свойств твердых тел;

- рассмотреть основные фундаментальные принципы описания и исследования кристаллической структуры кристаллических и аморфных твердых тел различных типов;

- рассмотреть виды дефектов структуры реальных твердых тел и способы их введения внешними воздействиями с целью формирования особых физико-механических свойств твердых тел;

- рассмотреть электронные, тепловые, магнитные и другие свойства твердых тел.

1.2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля)

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен

знать:

- классификацию типов межатомной связи в твердых телах;

- современные представления о структуре кристаллических и аморфных твердых тел;

- основные методы описания структуры кристаллических и аморфных твердых тел и исследования;

- взаимосвязь электронной и кристаллической структуры твердых тел с механическими, магнитными, тепловыми и другими свойствами твердых тел;

уметь:

- анализировать общие проблемы физики твердого тела и уметь пропагандировать их;

- самостоятельно понимать и анализировать вопросы взаимосвязи кристаллической и электронной структуры твердых тел с их физико-механическими свойствами;

владеть:

- представлениями об общей структуре современной физики конденсированного состояния вещества и понимать перспективы её развития;

- навыками вести целенаправленный поиск литературы по заданному направлениям физики твердого тела по реферативным журналам, электронным библиотекам и другим Internet-источникам.

быть способным:

- самостоятельно ориентироваться в тематике научной литературы по общим вопросам физики твердого тела и конденсированного состояния вещества;

быть готовым:

- к пропагандированию общих фундаментальных принципов описания структуры и свойств твердых тел и методов их исследования;

- к углублению и освоению новых знаний в области физики конденсированного состояния вещества;

владеть компетенциями:

Код компетенции	Наименование результата обучения
ОК-1	Способность использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук
ОК-20	Способность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности
ОК-21	Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны
ПК-1	Способность использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач
ПК-2	Способность применять на практике базовые профессиональные навыки
ПК-4	Способность использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин (в соответствии с профилем подготовки)
ПК-6	Способность пользоваться современными методами обработки, анализа и синтеза физической информации (в соответствии с профилем подготовки)
ПК-8	Способность понимать и использовать на практике теоретические основы организации и планирования физических исследований
ПК-11	Способностью понимать общую структуру дисциплин профиля и их взаимодействие между ними
ПК-12	Способностью понимать профессиональные задачи в области научно-исследовательской деятельности в соответствии с полученным профессиональным профилем
ПК-13	Способностью практически использовать знания, полученные при изучении профильных дисциплин
ПК-14	Способностью формулировать задачи прикладных исследований в избранной области физики
ПК-15	Способностью демонстрировать понимание качества исследования, относящегося к избранной области физики

1.3. Место дисциплины в структуре ООП

Лекционный курс «Введение в физику конденсированного состояния» относится к числу основных вводных дисциплин цикла обучения бакалавров по профилю «Физика конденсированного состояния вещества», в которой обозначены и кратко рассматриваются основные разделы современной физики конденсированного состояния, физики твердого тела и физического материаловедения, представляющие собой общую базовую часть данной области физики. Для усвоения спецкурса требуются знание основ общей физики и основные понятия квантовой механики.

Лекционный курс «Введение в физику конденсированного состояния вещества» тесно связан со всеми дисциплинами и лабораторными практикумами учебного плана бакалавриата «Физика конденсированного состояния вещества», которые, по существу, представляют собой дальнейшую более глубокую разработку отдельных разделов этого спецкурса («Симметрия и структура конденсированных сред», «Физическое материаловедение», «Физика и структура реальных конденсированных сред», «Дифракционный структурный анализ конденсированных сред», «Электронная микроскопия конденсированных сред»).

2. Содержание дисциплины

2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Семестр - 5, вид отчетности – экзамен

Вид учебной работы	Объем часов/ зачетных единиц
Трудоемкость изучения дисциплины	144/4
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	54
в том числе:
лекции	26
практические занятия	8
лабораторные занятия	20
Самостоятельная работа студента (всего)	46
в том числе:
Подготовка к практическим и лабораторным занятиям	14
Самостоятельное изучение тем	30
Подготовка к контрольной работе	2
Подготовка и сдача экзамена	36
КСР	8

2.2. Тематический план учебной дисциплины

	Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)	Объем часов	Образова-тельные технологии	Формируемые компетенции/ уровень освоения*	Формы текущего контроля
	1	2	3	4	5	6
	Тема 1. Силы связи в твердых телах	Лекции	2	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/3, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Электронная структура атомов. Химическая связь и валентность. Ти­пы сил связи в конденсированном состоянии: ван-дер-ваальсова связь, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь. Химическая связь и ближний порядок. Структура вещества с ненаправленным взаимодействием.
	Самостоятельная работа студента	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Проверка конспектов и устный опрос
	1	Самостоятельное изучение тем: Кристаллические структуры, от­вечающих плотным упаковкам шаров.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 2. Симметрия конденсированных сред	Лекции	2	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Кристаллические и аморфные твердые тела. Параметры дальнего и ближнего порядка. Трансляционная инвари­антность. Базис и кристаллическая структура. Элементарная ячейка. Решетка Браве. Классификация решеток Браве. Обозначения узлов, направле­ний и плоскостей в кристалле. Обратная решетка, ее свойства.
	Лабораторные занятия	4	Эксперимен-тальная рабо-та в лабора-тории	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Отчет по вы-полненной и оформленной лабораторной работе
	1	Работа №1. Определение механических свойств металлов
	Самостоятельная работа студента	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Проверка конспектов и устный опрос
	1	Самостоятельное изучение тем: Обозначения узлов, направле­ний и плоскостей в кристалле. Обратная решетка, ее свойства.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 3. Дефекты в твердых телах	Лекции	2	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПЛ-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Точечные дефекты, их образование и диффузия. Вакансии и межузельные атомы. Дефекты Френкеля и Шоттки. Линейные дефекты. Краевые и винтовые дислокации.
	Практические занятия	2	Решение задач	ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПЛ-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2	Выход к доске, обсуждение хода решения задачи и оценка выхода
	1	Решение задач по теме: Дефекты в твердых телах
	Лабораторные занятия	4	Эксперимен-тальная рабо-та в лабора-тории	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Отчет по вы-полненной и оформленной лабораторной работе
	1	Работа №2. Изучение дислокаций методом избирательного травления
	Самостоятельная работа студента	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Проверка конспектов и устный опрос
	1	Самостоятельное изучение тем: Роль дислока­ций в пластической деформации.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 4. Дифракция в кристаллах	Лекции	2	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПЛ-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2, ПК-1/1	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Распространение волн в кристаллах. Дифракция рентгеновских лучей, нейтронов и электронов в кристалле. Брэгтовские отражения. Атомный и структурный факторы.
	Самостоятельная работа	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Собеседование
	1	Самостоятельное изучение тем: Упругое и неупругое рассеяние, их особенности. Дифрак­ция в аморфных веществах.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 5. Колебания решетки	Лекции	4	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Колебания кристаллической решетки. Уравнения движения атомов. Простая и сложная одномерные цепочки атомов. Акустические и оптические колебания.
	Лабораторные занятия	4	Эксперимен-тальная рабо-та в лабора-тории	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Отчет по вы-полненной и оформленной лабораторной работе
	1	Работа №3. Определение упругих модулей кристаллов акустическими методами
	Самостоятельная работа	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Собеседование
	1	Самостоятельное изучение тем: Квантование колебаний. Фононы. Электрон-фононное взаимодействие.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 6. Тепловые свойства твердых тел	Лекции	4	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПЛ-4/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-15/3	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Теплоемкость твердых тел. Решеточная теплоемкость. Электронная теплоемкость. Температурная зависимость решеточной и электронной теплоемкости. Классическая и квантовая теории теплоемкости. Предельные случаи высоких и низких температур. Температура Дебая.
	Практические занятия	2	Решение задач	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПЛ-4/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-15/3	Проверка ка-чества усвое-ния материала лекций путем решения прак-тических задач в аудитории
	1	Решение задач по теме: Тепловые свойства твердых тел
	Самостоятельная работа	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятия	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Устный опрос
	1	Самостоятельное изучение тем: Тепловое расширение твердых тел. Его физическое происхождение. Ангармонические колебания.
	2	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	Тема 7. Электрон-ные свойства твер-дых тел	Лекции	4	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Электронные свойства твердых тел: основные экспериментальные факты. Проводимость, эффект Холла, термоЭДС, фотопроводимость, оптическое поглощение. Основные приближения зонной теории Теорема Блоха. Блоховские функции. Квазиимпульс. Зоны Бриллюэна. Энергетические зоны.
	Практические занятия	2	Решение задач	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПЛ-4/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-15/3	Проверка ка-чества усвое-ния материала лекций путем решения прак-тических задач в аудитории
	1	Решение задач по теме: Электронные свойства твердых тел
	Лабораторные занятия	4	Эксперимен-тальная рабо-та в лабора-тории	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Отчет по вы-полненной и оформленной лабораторной работе
	1	Работа №4. Изучение электросопротивления металлов и сплавов
	Самостоятельная работа	4	Подготовка студента к текущим аудиторным занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Устный опрос
	1	Подготовка к практическим и лабораторным занятиям
	2	Самостоятельное изучение тем: Плотность состояний. Металлы, диэлектрики и полупроводники. Полу­металлы.
	Тема 8. Магнитные свойства твердых тел	Лекции	2	Проблемная лекция	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
	1	Намагниченность и восприимчивость. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Законы Кюри и Кюри-Вейсса. Парамагнетизм и диамагнетизм электронов проводимости. Природа ферромагнетизма. Фазовый переход в ферромагнитное со­стояние. Роль обменного взаимодействия. Точка Кюри и восприимчи­вость ферромагнетика. Ферромагнитные домены. Причины появления доменов.
	Практические занятия	2	Решение задач	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПЛ-4/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-15/3	Проверка ка-чества усвое-ния материала лекций путем решения прак-тических задач в аудитории
	1	Решение задач по теме: Магнитные свойства твердых тел
	Лабораторные занятия	4	Эксперимен-тальная рабо-та в лабора-тории	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Отчет по вы-полненной и оформленной лабораторной работе
	1	Работа №5. Исследование магнитных свойств ферромагнитных материалов
	Самостоятельная работа	4	Подготовка к текущим занятиям	ОК-1/2, ОК-20/1, ОК-2/1, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/3, ПК-6/3, ПК-8/3, ПК-11/3, ПК-12/3, ПК-13/3	Устный опрос, собеседование
	1	Подготовка к практическим занятиям
	2	Подготовка к контрольной работе
Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект)	Объем часов/ зачетных единиц	Образователь-ные технологии	Формируемые компетенции/ уровень освоения*	Формы текущего контроля
1	2	3	4	5	6
Тема 9. Оптичес-кие свойства твердых тел. Сверхпроводи-мость	Лекции	2	Проблемная лекция, контрольная работа	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/1, ПК-2/1, ПК-3/2, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-8/2, ПК-11/2, ПК-12/2, ПК-13/2	Контрольные вопросы в процессе лекции
1	Коэффициенты поглощения и отражения. Погло-щение света в полупроводниках (межзонное, при-месное погло­щение, поглощение свободными носителями, решеткой). Нормальный и аномаль-ный скин-эффекты. Толщина скин-слоя. Сверхпроводимость. Критическая температура. Высокотемператур­ные сверхпроводники. Эффект Мейснера. Критическое поле и критиче­ский ток. Сверхпроводники первого и второго рода. Эффект Джозефсона.
2	Контрольная работа по темам 1-9	2	Контрольная работа	ОК-1/2, ОК-20, ОК-21, ПК-1/3, ПК-2/3, ПК-4/2, ПК-6/2, ПК-11/2, ПК-13/2	Проверка ка-чества усвое-ния материала лекций путем проверки и оценки кон-трольной ра-боты и оценка
	Подготовка и сдача экзамена	36			Экзамен
	КСР	8			Собеседование

* В таблице уровень усвоения учебного материала обозначен цифрами:

1. – репродуктивный (освоение знаний, выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);

2.  – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач; применение умений в новых условиях);

3. – творческий (самостоятельное проектирование экспериментальной деятельности; оценка и самооценка инновационной деятельности

2.3. Содержание учебного курса

ВВЕДЕНИЕ.

Тема 1. Силы связи в твердых телах

Электронная структура атомов. Химическая связь и валентность. Ти­пы сил связи в конденсированном состоянии: ван-дер-ваальсова связь, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь.

Химическая связь и ближний порядок. Структура вещества с не направленным взаимодействием. Примеры кристаллических структур, от­вечающих плотным упаковкам шаров.

Тема 2. Симметрия конденсированных сред

Кристаллические и аморфные твердые тела. Параметры дальнего и ближнего порядка. Структура аморфных конденсированных сред.

Трансляционная инвари­антность. Базис и кристаллическая структура. Элементарная ячейка. Решетка Браве. Классификация решеток Браве.

Обозначения узлов, направле­ний и плоскостей в кристалле. Обратная решетка, ее свойства.

Тема 3. Дефекты в твердых телах

Точечные дефекты, их образование и диффузия. Вакансии и межузельные атомы. Дефекты Френкеля и Шоттки.

Линейные дефекты. Краевые и винтовые дислокации. Роль дислока­ций в пластической деформации.

Тема 4. Дифракция в кристаллах

Распространение волн в кристаллах. Дифракция рентгеновских лучей, нейтронов и электронов в кристалле. Упругое и неупругое рассеяние, их особенности.

Брэгтовские отражения. Атомный и структурный факторы. Дифрак­ция в аморфных веществах.

Тема 5. Колебания решетки

Колебания кристаллической решетки. Уравнения движения атомов. Простая и сложная одномерные цепочки атомов. Акустические и оптические колебания. Квантование колебаний. Фононы. Электрон-фононное взаимодействие.

Тема 6. Тепловые свойства твердых тел

Теплоемкость твердых тел. Решеточная теплоемкость. Электронная теплоемкость. Температурная зависимость решеточной и электронной теплоемкости.

Классическая и квантовая теории теплоемкости. Предельные случаи высоких и низких температур. Температура Дебая.

Тепловое расширение твердых тел. Его физическое происхождение. Ангармонические колебания.

Теплопроводность решеточная и электронная. Закон Видемана-Франца для электронной теплоемкости и теплопроводности.

Тема 7. Электронные свойства твердых тел

Электронные свойства твердых тел: основные экспериментальные факты. Проводимость, эффект Холла, термоЭДС, фотопроводимость, оптическое поглощение.

Основные приближения зонной теории Теорема Блоха. Блоховские функции. Квазиимпульс. Зоны Бриллюэна. Энергетические зоны.

Приближение слабо - и сильносвязанных электронов. Плотность состояний. Металлы, диэлектрики и полупроводники. Полу­металлы.

Тема 8. Магнитные свойства твердых тел

Намагниченность и восприимчивость. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Законы Кюри и Кюри-Вейсса. Парамагнетизм и диамагнетизм электронов проводимости.

Природа ферромагнетизма. Фазовый переход в ферромагнитное со­стояние. Роль обменного взаимодействия. Точка Кюри и восприимчи­вость ферромагнетика.

Ферромагнитные домены. Причины появления доменов. Доменные границы (Блоха, Нееля).

Антиферромагнетики. Ферримагнетики. Точка Нееля. Восприим­чивость антиферромагнетиков. Магнитная структура ферримагнетиков.

Тема 9. Оптические свойства твердых тел. Сверхпроводимость

Коэффициенты поглощения и отражения.

Поглощение света в полупроводниках (межзонное, примесное погло­щение, поглощение свободными носителями, решеткой).

Нормальный и аномальный скин-эффекты. Толщина скин-слоя.

Сверхпроводимость. Критическая температура. Высокотемператур­ные сверхпроводники. Эффект Мейснера. Критическое поле и критиче­ский ток.

Сверхпроводники первого и второго рода. Эффект Джозефсона.

Куперовское спаривание.

3.3. Курсовые работы по данному вводному лекционному курсу не планируются.

3.4. Балльно-рейтинговая система

Максимальная сумма баллов, набираемая студентом по дисциплине «Введение в физику конденсированного состояния», закрываемой семестровой аттестацией, равна 106 баллов.

На основе набранных баллов, успеваемость студентов в семестре определяется следующими оценками: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно».

- «Отлично» – от 86 до 106 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному.

- «Хорошо» – от 71 до 85 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками.

- «Удовлетворительно» – от 55 до 70 баллов – теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки.

- «Неудовлетворительно» – 55 и менее баллов - теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к существенному повышению качества выполнения учебных заданий.

Баллы, характеризующие успеваемость студента по дисциплине, набираются им в течение всего периода обучения за посещение занятий, изучение отдельных тем, выполнение домашних заданий и решение задач в аудитории.

Распределение баллов, составляющих основу оценки работы студента по изучению дисциплины «Введение в физику конденсированного состояния» в течение 18 недель 5 семестра:

1. Посещение лекций (2 балла за занятие) до 2 балла´ 13 занятий =26 баллов

2. Выполнение заданий по практическим

занятиям дисциплины в течение семестра:

выполнение домашних заданий до 5 баллов´4 заданий=20 баллов

успешное решение задач в аудитории до 5 баллов´4 занятий (1 успешный

выход к доске) =20 баллов

успешное выполнение лабораторной

работы до 2 балла´10 занятий=20 баллов

успешное выполнение контрольной

работы до 20 баллов´1 КР=20 баллов

3. Сдача зачета 30 баллов

Итого: до 106+30 баллов.

4.  Сведения о материально-техническом обеспечении дисциплины

№п/п	Наименование оборудованных учебных кабинетов, лабораторий	Перечень оборудования и технических средств обучения
1	Лекционная аудитория	Мультимедийное оборудование
2	Компьютерный класс	Мультимедийное оборудование
3	Лаборатория металлографии	Микротвердомеры ПМТ-3 и ”HAUSER”, металлографический микроскоп МИМ-8М, совмещенный с компьютерной обработкой по программе «ВидеоТест Размер-5.0», электроизмерительные приборы

5. Литература

5.1. Основная литература:

Одновременно дисциплину изучают 12 студентов.

1.  , Хохлов твердого тела: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2000. – 12 экз. Рекомендовано Министеством образования РФ в качестве учебника для студентов высших и средних заведений, обучающихся по направлению «Физика» и специальностям «Физика и технология материалов и компонентов электронной техники», «Микроэлектроника и п/п приборы».

2.  Ансельм в теорию полупроводников : учеб. пособие для вузов /.— 3-е изд., стер. — СПб.: Лань, 2008 .— 618 с.: ил. — (Лучшие классические учебники).— (Допущ. НМС) (37 экз.).

3.  Гинзбург в физику твердого тела. Основы квантовой механики и статистической физики с отдельными задачами физики твердого тела : учеб. пособие для вузов / .— СПб. : Лань, 2007 .— 544 с. : ил. — ISBN 072экз.).

4.  Гуревич твердого тела : учеб. пособие для физ. специальностей ун-тов и техн. ун-тов / СПб. : Невский диалект : БХВ-Петербург, 2004 .— 318 с. : ил. — Предм. указ.: с. 312-318 .— ISBN -8 .— ISBN -X.— ISBN экз.)

5.  , Ермаков твердого тела : учеб. пособие для вузов.— СПб.: Лань, 2010 .— 218 с. : ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература) .— (20 экз.)

6.  Сирота твердого тела. Сборник задач с подробными решениями. Учебное пособие. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010.-184с.

5.2. Дополнительная литература

1.  Гусев , беспорядок, ближний и дальний порядок в твердом теле. — М.: Физматлит, 2007. — 856 с.: ил. — (Фундаментальная и прикладная физика) .— ISBN 060экз.)

2.  Бутягин физика твердого тела. – М.: Изд-во МГУ, 2006.-272 с. (21 экз.)

3.  Епифанов твердого тела.-СПб.: Изд-во Лань, 201с. (7 экз.)

4.  , Кубальчинский в физике конденсированного состояния. М.: Физматлит, 2007. – 632с. (Добавил!)

5.  Физика твердого тела: Лабораторный практикум. В 2-х т./ Под ред. Проф. . Методы получения твердых тел и исследования их структуры. – М.: Высш. школа, 2001. – 12 экз. Одновременно дисциплину изучают 8-12 студентов.

6.  Ливанов металлов: Учебник для вузов. – М.: СИСиС, 200с.

7.  Теория твердого тела. М., Наука, 1980.

8.  Вакс Межатомное взаимодействие и связь в твердых телах. М.: Физматлит, 2002.

9.  Давыдов твердого тела. М., Наука, 1976.

10.  Киреев полупроводников. М., Высшая школа, 1976.

11.  Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978. – 5 экз.

12.  Физика твердого тела. Т. I, II. М.: Мир, 1979.

13.  Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1974. – 5 экз.

14.  Вонсовский . М.: Наука, 1971. – 3 экз.

15.  Бонч-, Калашников полупроводников. М.: Наука, 1979. – 5 экз.

16.  Шмидт в физику сверхпроводимости. М.: МЦ НМО, 2000. - ___с.

17.  Блейкмор Дж.. Физика твердого состояния. М., Металлургия, 1972. – 5 экз.

18.  Физика твердого тела: Учебное пособие для вузов /, , Никитенко В, А. Под ред. . - М.: МФО, 1998. – 5 экз.

19.  «Структура металлов». Метод. указания для самост. работы по курсу «Кристаллохимия». Сост. /Cамарский госуниверситет.-Самара: СамГУ. -1997. – 12 экз.

20.  . Свободные электроны в твердых телах. М., Мир, 1982.

21.  Свирский теория вещества. М., Просвещение, 1980.

22.  Квантовая теория кристаллических твёрдых тел. М., Мир, 1981.

23.  . Введение в теорию твердого тела. Л., ЛГУ, 1979.

24.  . Элементарная физика твердого тела. М., Наука, 1965.

25.  Физика электронной проводимости в твердых телах. М., Мир, 1971.

26.  . Введение в теорию полупроводников. М., Наука, 1978.

27.  Абрикосов в теорию нормальных металлов. М., Наука, 1972.

28.  , Чудинов спектры электронов и фононов в металлах. - М.: МГУ, 1980.

29.  , Чудинов структура металлов. - М.: МГУ,1973.

30.  Задачи по физике твердого тела. - Под ред. Г. Дж. Голдсмида. М.: Наука, 1976.

31.  , Хачатурян задачи по физике твердого тела. - Минск: Высшая школа, 1969.

5.3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины для организации самостоятельной работы студентов (содержит перечень основной литературы, дополнительной литературы, программного обеспечения и Интернет-ресурсы)

1.  , . Физические свойства кристаллов. Самара: Самарский университет, 200с. (15 экз.)

2.  Займан Дж. Модели беспорядка. Теоретическая физика однородно неупорядоченных систем. – М.: Мир, 1982. – 592 с.

http://books4study. name/b2411.html

3.  Электронный учебник «Теоретическое и прикладное материаловедение» - http://solidstate. *****/~materials/files/Material/Unit%201/text. htm

4.  Винтайкин твердого тела.

http://fn. *****/phys/bib/physbook/tom6/content. htm

5.  Зиненко физики твердого тела

http://fizmatlit. *****/webrary/zinenko/zinenko. htm ,

http://books4study. name/b2463.html

6.  Журавлев по квантовой теории металлов. Москва: Институт компьютерных исследований, 2002. – 240 с.

http://books4study. name/b2340.html

7.  Электронный учебник «Теоретическое и прикладное материаловедение»

http://solidstate. *****/~materials/

8.  Электронная библиотека учебников:

http://books4study. name/