1. týden: Základní pojmy krystalografie, krystal, mřížka, struktura. Symetrie krystalových struktur, prostorové grupy symetrie. 2. týden: Rentgenové záření, jeho difrakce na krystalu, geometrická podmínka difrakce, intenzita difrakce. Analýza difraktogramu. 3. týden: Kohezní síly v tuhé látce a typy vazeb v pevných látkách. Souvislosti mezi vlastnostmi látek a dominantním typem vazby. Kovy, polovodiče, izolanty - nástin vzniku pásové struktury při kondenzaci atomů. Kmity mřížky, vlnová rovnice, Einsteinovo a Debyeovo přiblížení měrného tepla mřížky - fitování a analýza. 4. týden: Tepelné vlny, pojem fonon, disperze, grupová rychlost, tepelná vodivost, N- a U- procesy - Debyeovo přiblížení tepelné. Projevy anharmonicity. 5. týden: Kovy, transportní veličiny v přiblížení pomocí relaxačního času. Drudeův model, elektronový plyn - měrné teplo elektronů vs. Hallův jev. Sommerfeldův model, Fermiho mez, hustota stavů, Fermiho integrál. 6. týden: Přímá vs. reciproká mřížka. Částice v periodickém potenciálu - Schroedingerova rovnice. Model téměř volných elektronů x model těsné vazby, Blochův teorém - elektron jako vlna, rozptyl volných elektronů v Blochově přiblížení. 7. týden: Brilouinova zóna, parametrizace pohybu elektronu v pásu - vlnový vektor, efektivní hmotnost a grupová rychlost elektronů. Statistika volných nositelů proudu v podmínkách slabé degenerace, hustota stavu, koncentrace volných nositelů proudu, Fermiho mez. 8. týden: Mřížkové poruchy, Schotkyho a Frenkelova porucha, substituční a antistrukturní poruchy. Rozbor transportních vlastností pevných látek, elektrická vodivost, n-typ a p-typ vodivosti. Dopování, vlastní a příměsová vodivost, Hallův jev pro více typů nositelů, pohyblivost. Pauliho paramegnetismus, Landauovy hladiny - cyklotronová rezonance, Šubnikov-de Haasův jev. 9. týden: Úvod do magnetických vlastností pevných látek. Magnetiské veličiny (magnetický moment, intenzita, indukce, magnetizace, susceptibilia) a jejich souvislosti. Izolované magnetické momenty, diamagnetismus, paramagnetismus, Brillouinova funkce. Krystalové pole, zamrzání orbitálního příspěvku, Jahn-Tellerův jev, 10. týden: Přímá a nepřímá interakce magnetických momentů - výměnné interakce - FM/AFM). Kolosální a gigantická magnetorezistence - využití. Demagnetizační energie - tvrdé a měkké feromagnety. 11. týden: Vybrané koncepce popisu světla, jejich význam a použití. Elektromagnetická vlna (intenzita, polarizace, koherence) x částicový charakter záření (energie, hybnost, moment hybnosti fotonu) a vztah mezi nimi. Výběrová pravidla. 12. týden: Optické vlastnosti pevných látek (lineární a nelineární optika - vymezení), komplexní index lomu, komplexní symbolika v optice, vztah mezi extinkčním a absorpčním koeficientem, index lomu a elektrická permitivita, model harmonického oscilátoru a vynucených kmitů (Lorentz, Drude), Kramers-Kronigovy relace. Interakce fotonu s částicemi v PL (elektron, fonon), sdružená hustota stavů, výpočet absorpčního koeficientu, výběrová pravidla (povolené, zakázané, přímé a nepřímé přechody). Typy optických interakcí v širokém spektrálním oboru a jejich interpretace ve vlnové a částicové koncepci (dielektrika, polovodiče, kovy). 13. týden: Elektromagnetická vlna na jednoduchém rozhraní. Odraz a lom - Fresnelovy rovnice, odrazivost, plazmová hrana. Metody určování optických konstant, spektrofotometrie a elipsometrie.
|