|
Физика металлов I
Аннотация
|
Курс "Физика металлов" охватывает следующие темы: первоначальные теории
металлов Друде и Зоммерфельда; электронные энергетические зоны, поверхность
Ферми и простейшие способы их расчета; кинетические свойства: электрические и
гальваномагнитные явления; процессы рассеяния; поведение металлов в
высокочастотных полях; квантовые эффекты в проводимости; распространение
электромагнитных волн в металлах в присутствии магнитного поля.
Совместный курс с кафедрой "Физика твердого тела" ИФТТ.
|
Программа
|
1.
|
Общие понятия, лежащие в основе теории металлов.
Концепция модели свободных электронов, длина свободного пробега.
Предположения теории Друде.
Статическая электропроводность металла.
Высокочастотная проводимость.
|
2.
|
Теплопроводность металлов.
Закон Видемана-Франца.
Термодинамические свойства свободного электронного газа.
Основное состояние.
|
3.
|
Применение распределения Ферми-Дирака.
Теплоемкость электронного газа.
Зоммерфельдовская теория проводимости в металлах.
|
4.
|
Кристаллические решетки.
Элементарная ячейка.
Обратная решетка.
Зоны Бриллюэна.
|
5.
|
Нормальные моды и фононы.
Теплоемкость решетки.
Модели Дебая и Эйнштейна.
Тепловое расширение металлов.
|
6.
|
Зонная теория.
Периодический потенциал.
Теорема Блоха.
Общие свойства энергетического спектра электронов в металле.
|
7.
|
Электроны в слабом периодическом потенциале.
Метод сильной связи.
|
8.
|
Схемы расширенных, приведенных и повторяющихся зон.
Металлы, полупроводники, диэлектрики.
Построение поверхности Ферми методом Гаррисона.
|
9.
|
Квазиклассическая модель динамики электронов.
Уравнения движения в электрическом и магнитном полях.
Электроны и дырки.
Эффективная масса.
|
10.
|
Циклотронная масса.
Траектория движения в магнитном поле.
Типы траекторий.
|
11.
|
Кинетическое уравнение.
Интеграл столкновений.
Приближение времени релаксации.
Проводимость в постоянном электрическом поле.
Сдвиг поверхности Ферми.
|
12.
|
Магнитосопротивление.
Тензор проводимости в нулевом и первом приближениях.
Тензор сопротивления.
Эффект Холла.
|
13.
|
Магнитосопротивление в двухзонной модели.
Влияние формы поверхности Ферми на электросопротивление.
Роль открытых траекторий.
|
14.
|
Плотность состояний.
Электроны в сильном магнитном поле.
Квазиклассическое квантование.
Уровни Ландау.
|
15.
|
Вырожденность уровней блоховских электронов.
Осцилляции термодинамических величин.
Эффекты де Гааза-ван Альфена и Шубникова-де Гааза.
|
Литература
|
[1]
|
Н.Ашкрофт, Н.Мермин "Физика твердого тела", М., Мир, 1979.
|
[2]
|
Д.Займан "Принципы теории твердого тела", М., Мир, 1966.
|
[3]
|
А.А.Абрикосов "Основы теории металлов", М., Наука, 1987.
|
[4]
|
Ч.Киттель "Введение в физику твердого тела", М., Наука, 1978.
|
[5]
|
А.Анималу "Квантовая теория кристаллических твердых тел", М., Мир, 1981.
|
[6]
|
Ф.Блатт "Физика электронной проводимости в твердых телах", М., Мир, 1971.
|
|