MPŠ
MPŠ MP&Scaron MP&Scaron MP&Scaron Avtorji

Mednarodna
podiplomska šola
Jožefa Stefana

Jamova 39
SI-1000 Ljubljana
Slovenija

Tel: (01) 477 31 00
Faks: (01) 477 31 10
E-pošta: info@mps.si

Išči

Opis predmeta

Fizika materialov

Programi:

Nanoznanosti in nanotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Zdravko Kutnjak
prof. dr. Boštjan Zalar

Cilji:

Študent razširi znanje iz fizike materialov, prevsem kondenzirane snovi, s ciljem pridobitve novega znanja na višjem nivoju, s pomočjo katerega bo lahko aktivno načrtoval nove napredne materiale ter funkcionalne mikro- in nanostrukture.

Vsebina:

Struktura snovi: gradniki in interakcije, korelacijske funkcije, merilo reda v snoveh, kristali, kvazikristali, fraktali, invariantnost skale, stekla, mehke snovi, metamateriali;

Elektroni v kristalih: prosti elektroni, energijski pasovi, Fermijeva površina, gostota stanj, plazemske oscilacije, transportne lastnosti v prevodnikih;

Polprevodniki: čisti in dopirani, transportne lastnosti, p-n stik, laserska dioda, p-n-p transistor, supermreže;

Mrežna nihanja: 1D veriga atomov, optične in akustične veje, 3D strukture, kvantnomehanska obravnava specifične toplote;

Diamagnetizem in paramagnetizem: izvor magnetnega momenta, Larmorjev diamagnetizem, paramagnetizem prostih magnetnih momentov in prevodniških elektronov, Hundova pravila;

Magnetne strukture: izmenjalna interakcija, Weissova teorija, feromagnetizem antiferimagnetizem;

Superconductivity: termodinamika superprevodnega stanja, superprevodniki tipa I in II, Londonove enačbe, makroskopski kvantni pojavi, visokotemperaturni superprevodniki;

Nanosistemi: 2D plin elektronov, mezoskopske elektronske strukture;

Mrežni defekti: termodinamika točkastih defektov, električna prevodnost ionskih kristalov, barvni centri, polaroni in ekscitoni, dislokacije;

Surfaces: struktura, fenomenološki opis omakanja;

Polimeri: fenomenološki in statistični opis, elastičnost, viskoelastičnost, plastičnost;

Tekoči kristali: faze, fenomenološki opis, elektrooptične lastnosti, defekti;

Amfifilni samoorganizirani sistemi: struktura, red in fenomenologija;

Koloidi: sile in DLVO teorija, coagulacija, strukture;

Geli: termodinamski opis, stabilnost, kinetika;

Temeljna literatura in viri:

1. Copies of lecture notes;
2. Solid State Physics, J. R. Hook in H. E. Hall, The Manchester Physics Series, John Wiley&Sons (1991);
3. Solid state Physics, Gerald Burns, Academic Press, INC. (1990);
4. Soft Matter Physics, M. Daud and C. E. Williams, Eds., Springer, Berlin (1999);
5. Soft Matter Physics, An Introduction, M. Kleman, O. D. Lavrentovich, Springer, Berlin (2003);
6. Physics of Materials, Yves Quere Gordon and Beach Science Publishers (1998)

Izbrane reference nosilca:

1. W. Kleemann, J. Dec, V. V. Shvartsman, Z. Kutnjak, T. Brown, “Two-dimensional ising model criticallity in a three-dimensional uniaxial relaxor ferroelectric with frozen polar nanoregions”, Phys. Rev. Lett. 97, 065702 (2006);

2. Z. Kutnjak, J. Petzelt, R. Blinc, “The giant electromechanical response in ferroelectric relaxors as a critical phenomenon”, Nature 441, 956 (2006);

3. Z. Kutnjak, C. Filipic, R. Podgornik, L. Nordenskiold, N. Korolev, »Electrical conduction in native DNA: hole hopping transfer mechanism«, Phys. Rev. Lett. 90, 098101 (2003);

4. A. Lebar, Z. Kutnjak, S. Žumer, H. Finkelmann, A. Sanchez-Ferrer, B. Zalar, “Evidence of supercritical behavior in liquid single crystal elastomers”, Phys. Rev. Lett. 94, 197801 (2005);

5. R. Blinc, B. Zalar, V. V. Laguta, M. Itoh, “Order-disorder component in the phase transition mechanism of 18O enriched strontium titanate”, Phys. rev. Lett. 94, 147601 (2005);

6. B. Zalar, V. V. Laguta and R. Blinc, “NMR Evidence for the Coexistence of Order-Disorder and displacive Components in Barium Titanate”, Phys. Rev. Lett 90, 037601 (2003);

Načini preverjanja znanja:

• Ustni izpit in predstavitev seminarja

Obveznosti študentov:

• Pravočasna prisotnost na predavanjih in sodelovanje pri debatah med predavanji

Zunanje povezave:

www.ijs.si/~bzalar/J._Stefan_IPS/Physics_of_Materials/Physics_of_Materials.pdf