Wstęp do fizyki ciała stałego II

nauki fizyczne

średnio-zaawansowany

WYKŁAD

FIZ1_W01, FIZ1_W02

FIZ1_W03, FIZ1_W05

ĆWICZENIA

FIZ1_U01, FIZ1_U04,

FIZ1_U05, FIZ1_U14,

FIZ1_U15, FIZ1_K01

Wymagana jest wiedza wykładana w ramach Fizyki I, II, III, IV, oraz podstaw Mechaniki Kwantowej.

Podstawy algebry liniowej i analizy matematycznej (rachunek różniczkowy i całkowy, macierzy, operatory)

Poziom przedmiotu średnio zaawansowany. Cele przedmiotu: Rozwijanie szczegółowych działów - fizyki kryształów nieliniowych, luminescencyjnych, ciekłych i fotonicznych, ferroelektryków, magnetyków, nadprzewodników.

1. Tensory w fizyce kryształów.

2. Stałe optyczne.

3. Właściwości optyczne kryształów.

4. Zjawiska elektrooptyczne.

5. Optyka nieliniowa.

6. Wzbudzenia optyczne w ciałach stałych.

7. Przejścia fazowe. Ferroelektryki.

8. Właściwości magnetyczne ciał stałych

9. Nadprzewodnictwo.

10. Kryształy ciekłe.

11. Kryształy fotoniczne.

12. Metamateriały.

13. Fizyka nanokryształów.

14. Ciała stałe niekrystaliczne.

15. Podsumowanie.

Literatura obowiązkowa:

1. Ch. Kittel, „Wstęp do fizyki ciała stałego”, PWN Warszawa, 1999.

2. Wstęp do fizyki materii skondensowanej / Józef Spałek.

Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN; 2016.

3. Fizyka ciała stałego / Charles A. Wert, Robb M. Thomson ; z ang. przeł. Aleksandra Blinowska. Warszawa : PWN; 1974.

4. Elementy fizyki ciała stałego / M. N. Rudden, J. Wilson ; tł. z ang. Edward Pietras, Olgierd Korgowd. Warszawa : PWN; 1975.

Literatura uzupełniająca:

H. Ibach i M. Luth, „Fizyka ciała stałego”, PWN, Warszawa 1996.

Materiały zamieszczone na platformie e-learningowej.

WYKŁAD

W1 - Rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii (FIZ1_W01).

W2 - Tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych (FIZ1_W02).

W3 – Rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów (FIZ1_W03 ).

W4 - Opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach (FIZ1_W05).

ĆWICZENIA

U1 - Ścisłe opisuje właściwości kryształów za pomocą tensorów (FIZ1_U01).

U2 – Formułuje problem oraz wykorzystuje metodykę badań w fizyce ciała stałego (FIZ1_U04).

U3 - Wykorzystuje formalizm mechaniki kwantowej do opisu struktur krystalicznych (FIZ1_U05).

U4 - Samodzielnie zdobywa wiedzę, korzysta z literatury fachowej i specjalistycznych baz danych z fizyki ciała stałego (FIZ1_U14).

U5 - Stosuje metody numeryczne do rozwiązania problemów z fizyki kryształów (FIZ1_U15).

K1 - Student rozumie potrzebę dalszego kształcenia w fizyce ciała stałego. Pogłębia własne rozumienie danego tematu (FIZ1_K01).

Dla wykładu:

W1-W4: egzamin ustny

Kryteria oceny efektów kształcenia:

W1

5 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

4 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

3 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

2 – weryfikacja nie wykazuje, że rozumie i opisuje zjawiska zachodzące w kryształach za pomocą tensorów i na podstawie symetrii.

W2

5 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

4 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

3 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

2 – weryfikacja nie wykazuje, że tłumaczy najważniejsze właściwości elektryczne i magnetyczne ciał stałych.

W3

5 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

4 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

3 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

2 – weryfikacja nie wykazuje, że rozumie i tłumaczy podstawowe prawa fizyki kryształów.

W4

5 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

4 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

3 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

2 – weryfikacja nie wykazuje, że opisuje strukturę i zjawiska w kryształach, w tym także ciekłych, fotonicznych, metamateriałach.

Dla ćwiczeń

U1-U5: weryfikacja ciągła, aktywność na zajęciach, prace domowe, kolokwia

K1 - praca na zajęciach, weryfikacja ciągła, prace domowe

K1:

5.0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe

4.5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe

4.0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe

3.5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu poprawnie lecz niekonsystentnie uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe

3.0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe

2.0 - weryfikacja nie wykazuje, że uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe