Materiaalifysiikka I - Kevät 2004
Luentojen sisällysluettelo
0
Lähtökohdat
0-1 Materiaalifysiikka - fysiikkaa!
0-2 Tavoitteet: Mitä luulemme tekevämme?
0-3 MaFy I ja muut kurssit
I
Täydellinen kide
Kittel §1-2
I-1 Kidehilat ja niiden symmetriat
    Jaksollinen kide ja sen yksikkökopit
    Kiteiden symmetriat ja kidejärjestelmät
    Kidetasojen ja suuntien indeksointi
    Yksiatomiset kiteet pinoina ja pakkauksina
    Kiderakenteita
    Alkuaineiden kiderakenteista
I-2 Fourier-muunnokset
    Fourier-sarja 1D:ssa
    Fourier-muunnosten käytännöllisyys
    Fourier-sarja 3D:ssa
I-3 Käänteishila
    Määritelmä
    Ominaisuuksia
I-4 Röntgen-sironta
    Braggin laki ja Lauen ehto
    Sironta jatkuvasta tiheysprofiilista
    Sironta kiteestä, jolla kanta
    Braggin tasot ja Brillouinin vyöhykkeet
    Sirontakokeista
II
Kiteen deformaatiot ja värähtelyt
Kittel §3-5
II-1 Koheesio kiinteässä aineessa
    Dipolisidos - molekyylikiteet
    Ionisidos - ionikiteet
    Kovalenssisidos - kovalenttiset kiteet
    Metallisidos - metallit
    Vetysidokset - esim vesi
    Sidostyypit ja kiteiden ominaisuudet
II-2 Kiteen elastiset ominaisuudet
    Elastiset muodonmuudokset
    Kimmovakiot
    Kimmomodulit
    Elastiset aallot
II-3 Kidevärähtelyistä fononeihin
    Akustiset moodit
    Optiset moodit
    Värähtelyjen kvantittuminen
    Kideimpulssi
II-4 Fononit ja materiaalien termiset ominaisuudet
    Tilatiheys
    Lämpökapasiteetti
    Lämpölaajeneminen
    Lämmönjohtuminen
III
Elektronit kiteessä (alustava sisällys)
Kittel §6-8
III-1 Vapaiden elektronien fermikaasu
    Yksihiukkastilat ja tilatiheys
    Fermienergia
    Fermikaasun termiset ominaisuudet
    Hallin ilmiö
    Metallien vapaaelektronimallin testit
III-2 Vyörakenne
    Kvalitatiivinen tarkastelu
    Blochin teoreema
    Yksi elektroni periodisessa potentiaalissa
    Yksielektronitilat heikossa periodisessa potentiaalissa
    Yksihiukkastilojen miehittäminen
III-3 Puolijohdekiteet
    Energiavyöllä olevan elektronin liike
    Energiavyöllä olevan aukon liike
    Efektiivinen massa
    Puolijohteiden termiset ominaisuudet
III-4 Uudempia sovelluksia
    ?? Vieraileva luennoija ??
    ??
    ??
    ??
IV
Ei-ideaaliset kiteet (alustava sisällys)
Kittel §17-20
IV-1 Pistevirheet
    Pistevirhetyypit
    Värikeskukset
    Pistevirheiden diffuusio
IV-2 Pinnat ja rajapinnat
    Kiderakenne pinnan lähellä
    Kokeelliset menetelmät
    Elektronirakenne pinnan lähellä
    Epähomogeeniset puolijohteet
IV-3 Dislokaatiot
    Dislokaatioiden ominaisuudet
    Kiteiden kasvu
    Materiaalien kovuus
IV-4 Epäjärjestyneet materiaalit
    Lasit
    Sähkönjohtavuus
    Termodynaamiset ominaisuudet
    Epäjärjestyksen malleja

Alustavasti:

  • Ensimmäinen välikoe = luentojen luvut I-II
  • Toinen välikoe = luentojen luvut III-IV
Sisällysluettelo: tiivistetty versio.


Takaisin kurssin pääsivulle
Tämä sivu viimeksi päivitetty 6.2.2004