Fizika materijala

Ishodi učenja

  1. Opisati temelje kvantnomehaničke slika tvari.
  2. Primijeniti aproksimativne metode kvantne mehanike u opisu tvari.
  3. Izvesti rješenja valne jednadžbe u tri diemnzije.
  4. Primijeniti klasične i kvantne statističke razdiobe.
  5. Analizirati potencijale i vodljivosti u kristalnim rešetkama.
  6. Objasniti sparivanje fermiona u BCS teoriji pri niskim temperaturama.
  7. Opisati kvantnu teoriju magnetizma i primjene u metrologiji i kvantnim računalima.
  8. Analizirati električna i magnetska svojstva materijala u tehnologiji.

Oblici nastave

Predavanja

Mješovito e-učenje

Samostalni zadaci

Ostalo

Pohađanje predavanje (P), rješavanje primjera i zadataka (V) te jednostavne laboratorijske vježbe (L) na predavanjima. Individualna i/ili grupna prezentacija pojedinih tema – seminari (S).

Tjedni plan nastave

  1. Valna jednadžba u tri dimenzije.
  2. Rješenja. svojstva. tumačenja. Skup kvantnih brojeva i moguće vrijednosti.
  3. WBK aproksimacija i primjene (poluvodički spojevi). Kvantnomehanički račun smetnje i primjene.
  4. Funkcija gustoće stanja i particijske funkcije.
  5. Bose-Einsteinovi kondenzati (supravodljivost. kvantna raunala).
  6. Driftne brzine. relaksacijska vremena. pokretljivost.
  7. Langevinova funkcija. primjene.
  8. Međuispit.
  9. Lorentzovo polje. Clausius-Mossottijeva formula.
  10. Magnetski momenti prema Schroedingerovoj jednadžbi. Elektronski spin. Landeov faktor. Hundova pravila i primjene.
  11. Spintronika i primjene (kvantna računala). NMR i primjene (kvantna računala).
  12. Meissnerov efekt. Jednadžbe Londonovih. Dubina prodiranja.
  13. Cooperovi parovi i B.C.S. teorija. Kvantizacija magnetskog toka (flukson). Kvantno mjeriteljstvo. Fenomenologija kristalnih supravodičkh heterostruktura.
  14. Kvantni Hallov efekt. Primjene VTS materijala u tehnologiji (kvantne točke. tanki filmovi. magneti).
  15. Završni ispit.

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Elektrotehnika i informacijska tehnologija (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)
Računarstvo (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)

Literatura

(.), Baće M.; Bistričić, L.; Borjanović, V.; Horvat, D.; Petković, T. Riješeni primjeri iz fizike materijala, recenzirani udžbenik. Hinus, Zagreb, 2011. ,
(.), Knapp, V; Colić, P. Uvod u električna i magnetska svojstva materijala, udžbenik. Školska knjiga, 2. izd. 1997.,
(.), 1. Rosenberg, H. M. The Solid State. An introduction to the Physics of solids for students of physics, material science, and engineering, 3rd ed., Oxford University Press, Oxford 1989.,
(.), 2. A. F. J. Levi, Applied quantum mechanics, Cambridge University Press, Cambridge, 2003. ,
(.), 3. L. Susskind and A. Friedman. Quantum Mechanics The Theoretical Minimum, Basic books - Perseus Books Group. New York, 2014.,
(.), 4. E. L. Wolf, Nanophysics and Nanotechnology, Wiley – VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2004.,
(.), 5. L.I. Schiff, QUANTUM MECHANICS, McGraw-Hill Book Company, 3rd edition, 1968.,

Predavanja

Izvedba

ID 183500
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
8 Auditorne vježbe
5 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe