Delivered at:: Joint Department of Condensed Matter Physics with the Institute of Solid State Physics (RAS)

Course type:: Compulsory course

When:: 4 year, 1, 2 module

Instructor

Trunin, Mikhail

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

В семестровом курсе «Электронные свойства твердых тел» изучаются фундаментальные основы физики твердого тела и электронные свойства проводников. Курс построен от классической модели динамики электронов через квантовую механику к фермистике с учетом механизмов рассеяния электронов и к методам определения параметров Ферми-поверхностей. Курс «Электронные свойства твердых тел» является базовой дисциплиной, предваряющей изучение современных аспектов физики конденсированных сред.

Цель освоения дисциплины

формирование у студентов профессиональных компетенций в области физики конденсированных сред, приобретение студентами навыков самостоятельной работы;
формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты;
развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели электронных процессов в твердых телах.

Планируемые результаты обучения

владеет навыками постановки и моделирования физических задач по физике твердого тела; критической оценки применимости используемых методов; анализа результатов, получаемых в ходе научно-исследовательской работы, знает международные нормы проведения экспериментов -владеет актуальной информацией по внедрению технологий
знает и умеет пользоваться полученными знаниями для решения экспериментальных и теоретических задач, делать качественные выводы при получении новых результатов исследований, производить оценки параметров и характеристик материалов
знает фундаментальные понятия физики твердого тела: кинетика и динамика электронов в кристалле, электронные энергетические зоны, типы твердых тел, квазичастицы, электрические гальваномагнитные явления
совместно с другими студентами умеет оценить размерность твердотельной системы применительно к рассматриваемой задаче и в процессе работы определить последовательность действий и роли в коллективе для выполнения этого задания
уметь пользоваться полученными знаниями для решения экспериментальных и теоретических задач, делать качественные выводы при получении новых результатов исследований, производить оценки параметров и характеристик материалов.
Умеет пользоваться полученными знаниями для решения экспериментальных и теоретических задач, делать качественные выводы при получении новых результатов исследований, производить оценки параметров и характеристик материалов.
Умеет пользоваться полученными знаниями для решения экспериментальных и теоретических задач, делать качественные выводы при получении новых результатов исследований, производить оценки параметров и характеристик материалов
иметь опыт постановки и моделирования физических задач по физике конденсированных сред; критической оценки применимости используемых методов; анализа результатов, получаемых в ходе научно-исследовательской работы

Содержание учебной дисциплины

Первоначальные теории металлов Друде и Зоммерфельда
Электропроводность и теплопроводность металлов - закон Видемана-Франца
Свойства электронного газа в основном состоянии; поверхности Ферми металлов
Кинетическое уравнение, интеграл столкновений, приближение времени релаксации
Следствия кинетического уравнения - электрические и гальваномагнитные явления
Процессы рассеяния; связь сечения рассеяния и вероятности рассеяния при упругом рассеянии, транспортное время релаксации, малоугловое рассеяние и связь с диффузией электронов по поверхности Ферми, рассеяние на фононах, формула Блоха-Грюнайзена;
Плотность состояний, проводники в постоянном магнитном и переменном полях;
Высокочастотные эффекты в металлах; методы измерений параметров Ферми-поверхности
Распространение и типы электромагнитных волн в проводящей среде.

Элементы контроля

Контрольная работа
Экзамен

Промежуточная аттестация

2024/2025 2nd module
0.25 * Контрольная работа + 0.25 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Авторы

Панкратова Елена Игоревна
Поварова Любовь Ивановна
Трунин Михаил Рюрикович

Bachelor’s Programme 'Physics'

Contacts

Electronic Properties of Solids

Instructor

Программа дисциплины