A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít:
anyagszerkezeti és kvantummechanikai alapismeretek
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában:
GPK Gépészmérnöki MSc képzés kötelező tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul:
1. A modern fizika világképe, hosszúság- és időskálák. A kvantumfizika szerepe, a makroszkopikus tulajdonságok eredete.
2. Kristályszerkezetek. Felületek és határfelületek. Komplex struktúrák: ötvözetek, üvegek, folyadékkristályok, polimerek, am orf anyagok.
3. A szilárdtestfizikai elektronszerkezet számítás alapjai. Sűrűségfunkcionál módszer. Fémek, félvezetők, szigetelők.
4. Mechanikai tulajdonságok: szilárdtestek kohéziója. Ionos kristályok. Fémek kohéziós energiája. Szilárdtestek rugalmas tula jdonságai.
5. Rácsrezgések, fononok: klasszikus elmélet, akusztikus és optikai fononágak. Fononok kvantumelméletének alapjai, Einstein és Debye model.
6. Elektronok vezetési tulajdonságai: Drude model, Boltzmann egyenlet, relaxációs idő közelítés. Termoelektromos jelenségek.
7. Elektronika. Fémes határfelületek. Félvezetők típusai, diódák és tranzisztorok. Heterostruktúrák, kvantum pontkontaktus.
8. Optikai tulajdonságok. Dielektromos függvény, oszcillátormodel. Kramers-Kronig összefüggések és kauzalitás. Lineáris válaszelmélet.
9. Félvezetők optikai tulajdonságai. Ciklotron rezonancia. Direkt és indirekt tiltott sáv átmenetek. Optoelektronika: napcell ák és lézerek.
10. Fémek optikai tulajdonságai. Plazmafrekvencia, anomális Skin-hatás, plazmonok. Brillouin és Raman szórás. Fotoemisszió.
11. Atomi mágnesség, Hund szabályok. Szilárdtestek mágnessége, mágneses rendeződések. Domének, hiszterézis.
12. A ferromágnesség mikroszkópikus elmélete. Heisenberg model, átlagtér közelítés. Fémes mágnesség, Stoner model.
13. A szupravezetés alapjai, fenomenológikus leírás, első- és másodfajú szupravezetők. Josephson effektus. SQUID.
Követelmények szorgalmi időszakban:
két félévközi írásbeli zárthelyi
Konzultációs lehetőségek:
Az oktatóval való megállapodás után
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom:
Fizikai kézikönyv műszakiaknak I.- II., szerk. Antal János (Műszaki Könykiadó, Budapest, 1980)
R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands: Mai fizika 1,7,8,9 (Műszaki Könykiadó, Budapest, 1986)
Michael P. Marder: Condensed Matter Physics (Wiley, 2000)
Nyomtatóbarát változat
