Код: 297826

Назва:

Теорія твердого тіла

Анотація: Дисципліна розглядає електронні, фононні й оптичні властивості твердих тіл - металів та провідників. Першу частину присвячено теорії елементарних збуджень у твердих тілах: квазіелектронів, плазмонів, фононів, магнонів й екситонів. Друга частина вивчає взаємодію елементарних збурень: електрон-фононне, електрон-електронне та фонон-фононне.

Тип дисципліни: нормативний

Семестр: 1

Кількість кредитів: 5 кредитів (загальна кількість годин 150); аудиторні години - 54 (лекції - 28 практичні заняття - 26); самостійна робота - 96.

Форма контролю: екзамен

Викладач(і): проф., д-р. фіз.-мат наук РЕПЕЦЬКИЙ С.П.

Результати навчання: в результаті засвоєнні курсу студент повинен знати
експериментальні основи та теоретичні методи опису геометричної структури, коливної та електронної підсистем кристалічних твердих тіл.


Спосіб навчання: аудиторне

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Механіка суцільного середовища, Квантова теорія, Класична механіка, Електродинаміка, Термодинаміка та статистична фізика.

Зміст дисципліни: Структура кристалів. Природа сил взаємодiї мiж атомами i типи кристалів. Коливання атомiв кристалiв. Рiвняння руху для атомiв трьохвимiрної гратки. Силова та динамiчна матриця. Акустичнi i оптичнi коливання. Циклiчнi умови Борна-Кармана. Спектральна густина коливань. .) Iнфрачервона дисперсiя. Макроскопiчна теорiя довгохвильових оптичних коливань без і з врахування запiзнювання. Електроннi стани. Метод Хартрi-Фока. Зони Бриллюена. Наближення слабко і сильно зв'язаних електронiв. Зонна структура i типи кристалiв. Електрон-фононна взаємодія. Взаємодiя електронів з акустичними та оптичними коливаннями. Дiелектрична проникнiсть електронного газу. Формула Лiндхарда. Оптичні властивості кристалів. Поглинання свiтла вiльними носiями заряду. Дозволенi i забороненi прямi переходи. Форма довгохвильового краю смуги поглинання. Непрямi переходи. Екситоннi стани. Екситони Ваньє-Мотта i Френкеля. Давидiвське розщеплення спектральних лiнiй.


Рекомендована література:
1. І.П. Пінкевич, В.Й. Сугаков. Теорія твердого тіла. - К., 2006.
2. А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников. - М., 1972.
3. Дж. Займан. Принципы теории твердого тела. - М., 1974.
4. А.С. Давыдов. Теория твердого тела. - М., 1977.
5. Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. - М., 1978.
6. Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела. Т1,2. - М., 1979.


Форми та методи навчання: лекції, практичні заняття, самостійна робота.

Методи й критерії оцінювання: рейтингове оцінювання за 100-бальною системою: поточний контроль у семестр і- 70 балів (опитування, участь у практичних заняттях, виконання завдань самостійної роботи); підсумковий контроль у семестрі - 30 балів ( екзамен).

Мова навчання: українська