מבוא למצב מוצק
Introduction to Solid State Physics
קורס חובה לתלמידי פיזיקה שנה ג'
סמסטר א' - ש' 3 ת' 1
דרישות מוקדמות: פיזיקה תרמית, קוונטים 1,קוונטים 2 במקביל.
המבנה הגבישי, פיזור קרני X בגבישים, הקשר הגבישי, פונונים, תכונות תרמיות, אלקטרונים חפשיים, תורת הפסים, מוליכים למחצה.
1. סריגי ופיזיקה של גבישים: סריג - Bravaisהגדרות, מבנה וסמטריה. הסריג ההופכי, איזורי ברילואן, מישורים בסריג. פיזור מסריג: תנאי Bragg ו .Von-Laue גורם מבנה וגורם צורה. אנרגית אחיזה: חישוב פוטנציאל Lennard-Jones. גבישים מולקולריים יוניים ומתכות. ספרות: A&M ch. 4,5,6,20 , Kittel ch. 3.
2. תנודות בסריג (פונונים): פיתוח הפוטנציאל ההרמוני, חוק דולונג-פטיט. אופני תנודה – שרשרת חד ממידית, שרשרת חד ממדית עם בסיס. גביש תלת ממדי. טנזור האלסטיות. קיבול חום בסריג הרמוני – חישוב קוונטי. מודל דבאיי ומודל איינשטיין. צפיפות מצבים. פיזור משריג דינמי: פיזור בנוכחות פונונים, שימור תנע סריגי, פקטור דבאי-וולר. יציבות גבישים לתנודות. ספרות: A&M ch. 22-25 .
3. אלקטרונים בסריג: גז אלקטרונים קלאסי – מודל דרודה. גז פרמיונים – מודל זומרפלד. אלקטרונים בסריג - משפט בלוך. אלק' בצימוד חזק (tight binding). אלק' בפוטנציאל מחזורי חלש. דינמיקה סמי-קלאסית – מוליכות דרודה. אוסצילציות בלוך-זנר. שדה מגנטי קבוע. אפקט הול. אלק' בשדה מגנטי-בעיית לנדאו. אפקט דה-האס ואן-אלפן. ספרות: A&M ch. 1-3, 8-10, 12-14
ספרות
ספר לימוד
N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics, Holt, Rhinehart and Winston (1976)
ספרי עזר
C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 4th or 5th or 6th edition, Wiley, New York (1971/76/86)
J. M. Ziman, Principles of the Theory of Solids, Cambridge U. Press