Emne

Faststoffysikk (FYS540)

Fakta

Emnekode FYS540

Vekting (stp) 10

Semester undervisningsstart Høst

Undervisningsspråk Engelsk, Norsk

Antall semestre 1

Vurderingssemester Høst

Timeplan Vis timeplan

Litteratur Søk etter pensumlitteratur i Leganto

Introduksjon

Emnet dekker de grunnleggende fysiske prinsippene som ligger til grunn for materiens struktur, dynamikk og funksjonalitet i fast form.

Innhold

1. Gitter (atomarrangementer i faste stoffer): Krystallsystemer, Bravais-gitter, enhetscelle, krystallografisk akse, vinkler, gitterparametere. Røntgendiffraksjon.

2. Krystallbinding (bindinger): krefter som spiller, ioniske, kovalente, metalliske, hydrogenbindinger

3. Gitterdynamikk (fononer): Monoatomisk, to atomer, harmonisk/anharmonisk, kvantemekanisk, gittervarmekapasitet, termisk ledningsevne

4. Elektroner (e ladning): Fri elektronfermigass, energibånd, fermioverflater, elektriske egenskaper, elektriske eksitasjoner

5. Magnetisme (spinn og orbitaler): Spinn-bane-kobling, magnetiske utvekslingsinteraksjoner, paramagnetisme og langdistansemagnetisk rekkefølge, faseoverganger og magnetiske eksitasjoner.

6. I praktisk termer: Funksjonalitet. Oversikt over eksperimentelle metoder.

Merk at eksamensspråket vil være det samme som undervisningsspråket.

Læringsutbytte

Etter fullført emne skal studenten:

  • F1 kunne beskrive atomposisjoner og symmetrier i faststoffmaterialer ved å bruke den krystallografiske notasjonen.
  • F2 kunne bruke diffraksjonsmetoder for å bestemme interatomiske avstander.
  • K1 har en god forståelse av båndkonseptet og hvordan dette brukes i beskrivelsen og karakteriseringen av elektroniske egenskaper
  • F3 kunne bruke kvantiseringskonseptet for å beskrive transportegenskaper
  • K2 gjenkjenner frihetsgradene bak magnetiske egenskaper i faste stoffer

Forkunnskapskrav

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

Kvantemekanikk (FYS320), Mikrofysikk (FYS330), Statistisk fysikk (FYS340)

Eksamen / vurdering

Muntlig eksamen

Vekt 2/3

Varighet 30 Minutter

Karakter Bokstavkarakterer

Hjelpemiddel Ingen hjelpemidler tillatt

Rapport

Vekt 1/3

Karakter Bokstavkarakterer

Muntlig eksamen og rapport

Vekt 1/1

Karakter Bokstavkarakterer

Rapporten skrives individuelt.

Det er ingen kontinuasjonsmulighet på rapporten. Studenter som ikke består rapporten kan ta denne delen på nytt neste gang emnet har ordinær undervisning.

Arbeidsformer

4 timer forelesning per uke og 2 timer øvingstimer

Undervisningsspråk: Engelsk.

Åpent for

Enkeltemner på masternivå ved Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet
Matematikk og fysikk Matematikk og fysikk

Opptakskrav

Søkeren må oppfylle opptakskravet til et av studieprogrammene som emnet er åpent for.

Emneevaluering

Fakultetet avgjør om det skal gjennomføres tidligdialog i alle emner eller i utvalgte grupper av emner. Formålet er å få tilbakemeldinger fra studentene for forbedringer i semesteret. I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minst hvert tredje år for å innhente studentenes erfaringer.

Kontakt

Instituttleder:
Bjørn Henrik Auestad
Emneansvarlig:
Olena Zavorotynska

Tilbys av

Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet

Institutt for matematikk og fysikk

Emnebeskrivelsen er hentet fra Felles studentsystem Versjon 1