Основы физики конденсированного состояния

, ФИАН,

Весенний и осенний семестры, 3й курс МФТИ Группы 26, 22

Основы физики конденсированного состояния

1.  Энергии и потенциалы

Масштабы энергии

Притяжение Ван дер Ваальса

Отталкивание твердых сфер. Потенциал Леннарда-Джонса.

Обменное взаимодействие. Упругость кристаллов.

Молекула водорода. Молекулярные орбитали и зоны в кристаллах.

2.  Простые жидкости. Представления теории конденсации Янга-Ли. Уравнение Ван дер Ваальса. P-T фазовая диаграмма и максимальная температура плавления.

3.  Типы связей

Ковалентные кристаллы, ионные, молекулярные. SP2 гибридизация.

4.  Решетка Бравэ

Примитивная ячейка Вигнера-Зейтца.

Классификация решеток Бравэ. Элементы симметрии.

5.  Обратная решетка. Зоны Бриллюэна. Индексы Миллера.

Классификация решеток Бравэ.

6.  Гармонический кристалл.

Удельная теплоемкость классического кристалла.

Нормальны моды колебаний моноатомной решетки. Одномерная решетка.

Теплоемкость кристалла при высоких температурах. Теплоемкость при низких

температурах. Решеточная и электронная теплоемкость.

Тепловое расширение. Теплопроводность решетки.

7.  Свободный электронный газ.

Термодинамические свойства. Распределение Ферми-Дирака. Теория проводимости

Зоммерфельда.

8.  Поверхность Ферми.

Периодический потенциал. Энергетические зоны. Зонная структура.

Моновалентные, двухвалентные металлы, трехвалентные металлы. Полуметаллы.

Переходные металлы. Редкие земли.

9.  Определение поверхности Ферми и энергетических зон.

Фотоэмиссия с угловым разрешением. Динамика электронов в магнитном поле.

Квантовые осцилляции.

10.  Полупроводники. Основные типы полупроводников. Основные типы полупроводниковых приборов: p-n переход, МОП-транзистор, гетеропереход, туннельный диод.

11. Электроны в неупорядоченных средах. Край подвижности. Порог протекания. Прыжковая проводимость. Активированная фононами проводимость. Переходы Андерсона.

Литература.

Основная:

Н. Ашкрофт, Н. Мермин, Физика твердого тела, Москва, Мир, 1979

, Введение в теорию нормальных металлов, М., Наука, 1972.

Ч. Киттель, Квантовая физика твердых тел

Б. И.Шкловский, , Электронные свойства легированных полупроводников,

М. Наука, 1979.

С. Зи, Физика электронных приборов (в 2х т.), М, Мир, 1984

Дополнительная:

, Основы теории металлов, М., Наука, 1987

, , Электронная теория металлов, М. Наука, 1971.

Н. Мотт. Электронные процессы в некристаллических веществах, М. Мир, 1982.

, , Квазичастицы в физике конденсированного состояния, М., Физматлит, 2007.