Opintojakson tiedot
Näytä opetus ja tentit
763628S Kondensoidun materian fysiikka, 10 op 
Tunniste 763628S  Voimassaolo 01.01.1950 -
Nimi Kondensoidun materian fysiikka  Lyhenne Kondensoidun ma 
Laajuus10 op   
OpiskelumuotoSyventävät opinnot Oppiaine3253 Teoreettinen fysiikka 
LajiOpintojakso   
  Arvostelu1 - 5, hyv, hyl 
 
   
Vastuuyksikkö Fysiikan ala 

Kuvaus
Laajuus 

10 op

 
Opetuskieli 

Englanti (tai suomi, osallistujista riippuen)

 
Ajoitus 

3. - 5. vuosi

 
Osaamistavoitteet 

Opiskelija osaa soveltaa kvanttimekaniikkaa ja tilastollista fysiikkaa kiinteän aineen rakenteeseen, erityisesti kiderakenteeseen ja sirontaan siitä, elektronirakenteeseen ja kuljetusilmiöihin vuorovaikuttamattomien elektronien mallissa, vuorovaikuttavaan elektronikaasuun ja hilavärähtelyihin.

 
Sisältö 

Tekniikan nopea kehitys perustuu olennaiselta osalta kondensoidun aineen ominaisuuksien ymmärtämiseen. Sen lisäksi kondensoidussa materiassa esiintyy monia mielenkiintoisia fysikaalisia ilmiöitä, jotka ovat seurausta suuresta määrästä hiukkasia ja niiden välisistä vuorovaikutuksista. Kiinteiden aineiden atomirakenteessa tutustutaan ensin kiderakenteeseen ja sen määräämiseen sirontakokeilla. Pintoja ja monimutkaisempia rakenteita kuten seoksia käsitellään lyhyesti. Materian elektronirakennetta tarkastellaan ensin vapaiden elektronien kuvassa. Kidehilan vaikutusta tutkitaan sekä pienenä häiriönä että lähtien täysin lokalisoiduista tiloista. Elektronien välistä Coulombin vuorovaikutusta tutkitaan erityisesti Hartree-Fock-yhtälöiden avulla. Hilavärähtelyjä tutkitaan yksinkertaisilla malleilla ja lasketaan hilavärähtelyistä aiheutuva ominaislämpö. Elektronien dynamiikkaa tarkastellaan puoliklassisilla yhtälöillä. Sähkön- ja lämmönjohtumista tutkitaan ratkaisemalla Boltzmannin yhtälöä.

 
Järjestämistapa 

Lähiopetus

 
Toteutustavat 

50 h luentoja, 12 laskuharjoitusta (24 h), 193 h itsenäistä opiskelua

 
Kohderyhmä 

Ensisijaisesti fysiikan tutkinto-ohjelman opiskelijat. Opintojaksolle voivat osallistua myös muut Oulun yliopistossa opiskelevat opiskelijat.

 
Esitietovaatimukset 

Syvennetty versio kurssista Kiinteän aineen fysiikka (763333A). Edeltävinä opintoina Kvanttimekaniikka I (763312A) ja Termofysiikka (766328A).

 
Yhteydet muihin opintojaksoihin 

Ei vaihtoehtoisia tai samanaikaisesti suoritettavia opintojaksoja

 
Oppimateriaali 

Michael P. Marder: Condensed Matter Physics. Apuna lisäksi seuraavat, mutta ne eivät kata koko kurssia: N.W. Ashcroft & N.D. Mermin: Solid state Physics, Pekka Pietiläinen: luentomoniste.

Kurssikirjojen saatavuuden voi tarkastaa tästä linkistä.

 
Suoritustavat ja arviointikriteerit 

Tentti

Lue lisää opintosuoritusten arvostelusta yliopiston verkkosivulta.

 
Arviointiasteikko 

Numeerinen arviointiasteikko 0 – 5, missä 0 = hylätty

 
Vastuuhenkilö 

Matti Alatalo

 
Työelämäyhteistyö 

Ei sisällä työharjoittelua

 
Lisätiedot 

Kurssin sivu

 


Meneillään oleva ja tuleva opetus
Ei opetusta WebOodissa

Tulevat tentit
Ei tenttejä WebOodissa