Teorie pevných látek

Okruhy otázek ke státním závěrečným zkouškám magisterského studia

Obor: Kvantové technologie

Předmět: Teorie pevných látek

Předměty vztahující se k okruhům:

  • 11TPLA1 Teorie pevných látek 1
  • 11TPLA2 Teorie pevných látek 2
1. Struktura a poruchy kondenzovaných látek –makroskopická souměrnost krystalů, krystalové mřížky, kapalné krystaly, nanokrystaly, amorfní látky.
 
2. Vazebné síly v krystalech, kmity krystalové mřížky (akustické a optické větve, fonony), měrné teplo krystalové mřížky.
 
3. Schrödingerova rovnice pro pevné látky (adiabatická aproximace, jednoelektronová aproximace), řešení Schrödingerovy rovnice v Hartreeho -Fokově aproximaci, Blochova teorie pohybu elektronů v periodickém poli krystalu.
 
4. Model volných elektronů v pevné látce, reciproký prostor, Fermiho energie a Fermiho plocha, hustota stavů. Základní metody výpočtů elektronové struktury pevných látek, pásová struktura různých druhů pevných látek.
 
5. Výpočet elektronové struktury pomocí teorie hustotního potenciálu. Kohn-Shamova rovnice, výměně-korelační potenciály. Popisy vlnové funkce v periodickém potenciálu.
 
6. Boltzmannova kinetická rovnice, rozptyl elektronů na kmitech mřížky a na ionizovaných příměsích, relaxační doba vodivostních elektronů v kovech a polovodičích, základní transportní jevy.
 
7. Fyzika kovů –model volných elektronů, elektrické, magnetické a tepelné vlastnosti, supravodivost.
 
8. Fyzika dielektrik –orientační, iontová a elektronová polarizace, optické vlastnosti, feroelektrika, fázové přechody.
 
9. Fyzika polovodičů –vlastní a příměsové polovodiče, elektrická vodivost, Hallův jev, kontaktní jevy, PN přechody, fotoelektrické vlastnosti, povrchové vlastnosti, tranzistory.
 
10. Magnetické vlastnosti pevných látek -fenomenologické teorie fero-,antifero-a feri-magnetizmu, Heisenbergova kvantová teorie feromagnetizmu, spinvlnová teorie feromagnetizmu. Výměnná, spin-orbitální a Zeemanova interakce.