N.W. Ashcroft and N.D. Mermin Solid State Physics
C.Kittel Introduzione alla Fisica dello Stato Solido
C.Kittel Quntum Theory of Solids
J.M.Ziman Principles of the Theory of Solids
Obiettivi Formativi
Proprietà generali di trasporto, comportamento di: semiconduttori, dielettrici, metalli a bassa dimensionalità magnetismo e superconduttori
Prerequisiti
Aver seguito: Fisica della Materia
Consigliato: Metodi Matematici
Metodi Didattici
Lezioni frontali (6 CFU, circa 50 ore) con calcoli svolti prevalentemente alla lavagna. Uso limitato di trasparenze per la descrizione di dati e tecniche sperimentali.
Altre informazioni
Orario di ricevimento studenti: mercoledi' 10.00-11.30 e in altri orari previo accordo con gli studenti.
Programma del corso
1. Proprietà di trasporto
1.1 Tempo di rilassamento.
1.2 Finzione di didtribuzione di non equilibrio.
1.3 Conducibilità elettrica e termica.
1.4 Effetti termoelettrici
1.5 Equazione di Boltzmann
1.6 Scattering da impurezze e regola di Matthiessen.
1.7 Legge di Wiedemann-Franz.
2. Proprietà magnetiche degli elettroni liberi
2.1 Paramagnetismo di Pauli.
2.2 Livelli di Landau, degenerazione, contributo diamagnetico.
2.3 Livelli di Landau per elettroni di Bloch
2.4 L'effetto de Haas-van Alphen.
2.5 “Size effects”.
3. Semiconduttori Omogenei
3.1 Proprietà generali dei semiconduttori, esempi di struttura a bande.
3.2 Risonanza ciclotronica.
3.3 Statistica dei portatori.
3.4 Semiconduttori intrinseci ed estrinseci.
3.5 Livelli di impurezza e statistica dei livelli di impurezza.
3.6 Statistica dei portatori nei semiconduttori drogati..
4. Dielettrici
4.1 Teoria del campo locale.
4.2 Relazione di Clausius-Mossotti.
4.3 Teoria della polarizzabilità.
4.4 Proprietà ottiche in cristalli ionici, polaritoni.
4.5 Piroelettrici.
4.6 Ferroeletrici.
5. Proprietà Magnetiche dellaMateria
5.1 Diamagnetismo e paramagnetismo.
5.2 .Regole di Hund.
5.3 Paramagnetismo di van Vleck.
5.4 Paramagnetismo: teoria di Langevin, di Briolluin. Legge di Curie .
5.5 Smagnetizzazione adiabatica
5.6 Interazione fra spin: origine elettrostatica.
5.7 Hamiltoniana di spin.
5.8 Scambio diretto, indiretto e superscambio. Interazione RKKY.
5.9 Cenni effetto Kondo.
6. Superconduttività
6.1 Rassegna sperimentale sulla superconduttività.
6.2 Equazione di London.
6.3 Coppie di Cooper e potenziale attrattivo.
6.4 Cenni alla teoria BCS..
6.5 Effetto Josephon DC.
6.6 Effetto Josephon AC.
6.7 Teoria dello SQUID.
6.8 Relazione fra giunzione Josephson e transizioni nel modello di spin XY 2d.