FYS-1620 Kiinteän olomuodon fysiikka, 3 op
Solid-state Physics
Lisätiedot
Luennoidaan toistaiseksi englanniksi (FYS-1626).
Soveltuu jatko-opinnoiksi
Ei luennoida lukuvuonna 2015-2016
Vastuuhenkilö
Esa Räsänen
-->Suoritusvaatimukset
Tentti ja hyväksytysti suoritetut harjoitukset.
Osaamistavoitteet
Kiinteän olomuodon fysiikan peruskäsitteiden ja matemaattisen taustan hallinta; kyky soveltaa tärkeimpiä klassisia ja kvanttimekaanisia lähestymistapoja kiderakenteisiin, metalleihin ja puolijohteisiin; perustietämys puolijohdenanorakenteista ja niihin liittyvistä fysikaalisista ilmiöistä; yleisnäkemys uusimmista fysiikan saavutuksista kiinteän olomuodon fysiikan alalla.
Sisältö
| Sisältö | Ydinsisältö | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Sidokset ja kiderakenne | Kiderakenteen mittaaminen ja teoreettinen mallinnus | van der Waals -vuorovaikutus; Braggin sironnan sovellukset |
| 2. | Kiinteän aineen mekaaniset ja termiset ominaisuudet | Defektit, värähtelyt, fononit | Ominaislämpökapasiteetin määritys eri approksimaatioilla; lämmönjohtavuus |
| 3. | Metallit: klassinen ja kvanttimekaaninen lähestymistapa | Vapaaelektronimalli; tilatiheyden laskeminen | Blochin teoreema; Hallin ilmiö; johtavuusilmiöt |
| 4. | Puolijohteet (perusperiaatteet); puolijohdeliitos | Transistorit, LED | Aurinkokennot, kvanttilangat ja -pisteet |
| 5. | Magnetismi; dielektrisyys; suprajohtavuus | Diamagnetismi ja paramagnetismi; magneettinen järjestäytyminen; polarisaatioilmiöt; suprajohtavuuden teoriat | Ferroelektrisyys; piezoelektrisyys; BCS-teoria; nanorakenteet |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
Tentti sekä hyväksyttävästi suoritetut laskuharjoitukset
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Solid State Physis: An Introduction | Philip Hofmann | 978-3527408610 | Filling a gap in the literature for a brief course in solid sate physics, this is a clear and concise introduction that not only describes all the basic phenomena and concepts, but also discusses such advanced issues as magnetism and superconductivity. | Ei | |
| Luentokalvot | Esa Räsänen | Lecture notes as PDF files. | Kyllä |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| FYS-1241 Laaja fysiikka I Mekaniikka | Pakollinen | |
| FYS-1251 Laaja fysiikka II Aaltoliikeoppi ja sähkömagnetismi | Pakollinen | |
| FYS-1260 Laaja fysiikka III Atomifysiikka | Pakollinen | |
| FYS-1270 Laaja fysiikka IV: Aineen rakenne | Pakollinen | |
| FYS-1610 Kvanttimekaniikka I | Suositeltava |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| FYS-1620 Kiinteän olomuodon fysiikka, 3 op | FYS-1500 Kiinteän olomuodon fysiikka C, 3 op |