Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Физика твердого тела

Программа курса лекций

«Физика твердого тела»

(3 курс, весна, 6 семестр)

профессор С.А. Никитов

 

1. Определение твердого тела. Кристаллические и аморфные твердые тела, связь с порядком. Узлы и векторы решетки, базис. Решетка Бравэ. Классификация кристаллов по типу решетки Бравэ. Элементарная ячейка.

2. Симметрия кристаллов. Точечные и пространственные группы симметрии. Классификация кристаллов по типу симметрии. Связь симметрии кристаллов с симметрией тензоров, описывающих физические свойства кристаллов.

3. Определение обратной решетки. Свойства векторов обратной решетки. Плоскости решетки и индексы Миллера. Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Атомный и структурный факторы рассеяния.

4. Природа сил связи атомов в кристаллической решетке. Ионная связь: энергия связи, постоянная Маделунга. Природа сил отталкивания.

5. Ковалентная связь: обменное взаимодействие, направленность и насыщенность связей. Силы Ван-дер-Ваальса и молекулярная связь. Металлическая связь.

6. Колебания атомов в решетке твердого тела. Спектры колебаний одно- и двухатомных решеток. Акустические и оптические моды. Дисперсионное соотношение. Зона Бриллюэна. Обобщение на трехмерный случай. Циклические граничные условия и разрешенные значения волнового вектора. Плотность состояний.

7. Уравнения динамики кристаллической решетки в гармоническом приближении. Классическая теория теплоемкости твердого тела.

8. Квантовомеханическая задача о гармоническом осцилляторе. Квантование энергии колебаний кристаллической решетки. Распределение Планка. Квантовая теория теплоемкости. Модель Дебая.

9. Ангармонизм колебаний атомов решетки. Тепловое расширение. Взаимодействие фононов. Нормальные процессы и процессы переброса. Теплопроводность. Поправки к закону Дюлонга и Пти.

10. Упругие свойства кристаллов. Тензоры деформации и механического напряжения и их свойства. Закон Гука. Тензор модулей упругости. Обозначения Фохта.

11. Уравнение движения и акустические волны в кристаллах. Фазовая и групповая скорости. Примеры вычисления фазовой скорости акустических волн в кубических кристаллах.

12. Физическая природа и описание сегнето-, пиро- и пьезоэлектричества. Необходимое и достаточное условия существования пьезоэффекта. Электрострикция. Влияние пьезоэффекта на упругость и скорость акустических волн в пьезокристаллах.

13. Микро - и макроскопическое электрические поля в кристаллах. Локальное поле. Механизмы поляризуемости твердых тел. Диэлектрическая проницаемость. Ограниченность применимости формулы Клаузиуса-Моссотти.

14. Высокочастотные электрические свойства кристаллов. Зависимость поляризуемости от частоты. Действительная и мнимая части диэлектрической проницаемости, соотношение Крамерса-Кронига. Оптическое решеточное поглощение.

15.Магнитные свойства твердых тел. Обменное и релятивистские взаимодействия. Энергия немагнитоупорядоченного кристалла.

16.Уравнение Ландау-Лифшица. Спиновые и магнитоупругие волны в кристаллах.

 

Литература.

1.     Ч.Киттель. Введение в физику твердого тела. М., Наука, 1978 г.

2.     Н.Ашкрофт, Н.Мермин. Физика твердого тела, т.1,2. М., "Мир", 1979г.

3.     Дж.Займан. Принципы теории твердого тела. М., "Мир", 1966г.

4.     М.П.Шаскольская. Кристаллография. М., Высшая школа, 1966г.

 

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика