Struktura i dynamika sieci fazy skondensowanej 1101-4MJ11

Wykład przedstawia podstawy opisu struktury materiałów w oparciu o pojęcie struktury krystalicznej z translacyjną periodycznością opisywaną przy pomocy grup przestrzennych. Omówione zostaną także struktury aperiodyczne, tj. struktury modulowane oraz kwazikryształy. Wiązania międzyatomowe a struktura krystaliczna. Omówione będą zmiany własności materiałów związane z przejściami fazowymi. Opisane będą też własności dynamiczne sieci krystalicznej.
Program:
1. Makroskopowe i mikroskopowe własności materii.
2. Struktura materiałów i jej opis. Struktura krystaliczna. Struktury krystaliczne pierwiastków i prostych związków nieorganicznych Współmierne i niewspółmierne struktury modulowane, kwasikryształy, nanokryształy.
3. Grupy przestrzenne i ich własności. Stosowanie Międzynarodowych Tablic Krystalograficznych oraz oprogramowania do obliczeń w krystalografii (Bilbao Crystallographic Server)
4. Wiązania międzyatomowe w materii skondensowanej.
5. Zastosowanie zjawiska dyfrakcji do badania struktury atomowej i magnetycznej fazy skondensowanej.
6. Anizotropia kryształu. Naprężenia i odkształcenia, efekt piezoelektryczny i elastyczność kryształu. Współczynnik załamania, efekt elektro-optyczny oraz efekt foto-elastyczny w krysztale.
7. Dynamika sieci krystalicznej i magnetycznej. Przybliżenie harmoniczne i adiabatyczne. Warunki brzegowe. Relacje dyspersji fononów i magnonów. Drgania normalne. Funkcja gęstości stanów.
8. Termodynamika i dynamika sieci. Rozkład Bosego-Einsteina, entropia i energia swobodna fononów, funkcje termodynamiczne dla kryształu. Ciepło właściwe. Model Einsteina, model Debye'a, gęstość stanów. Efekty anharmoniczne, przewodnictwo cieplne, rozszerzalność termiczna.
9. Przejścia fazowe.
10. Metody doświadczalne badania relacji dyspersji i funkcji gęstości stanów fononów i magnonów w krysztale.
Warunki zaliczenia: Egzamin: pisemny - test
Opis sporządził: Radosław Przeniosło, sierpień 2012.