Podstawy teorii struktury elektronowej kryształów 1200-1STKRW7
1. Skąd się biorą pasma energii elektronowych w układach periodycznych?
2. Układy periodyczne w jednym i dwu wymiarach. Analiza struktury pasmowej wybranych polimerów (węglowodorów pi-elektronowych), nanorurek węglowych, oraz płaszczyzny grafitowej (grafenu) - w ramach modelu Hückla.
3. Układy periodyczne w trzech wymiarach - kryształy. Opis trójwymiarowej sieci krystalicznej: prymitywne wektory sieci i sieć Bravais, komórka elementarna, motyw struktury. Symetria punktowa sieci krystalicznej i typy sieci Bravais. Sieć odwrotna i rozchodzenie się fal w krysztale (prawa dyfrakcji). Symetria translacyjna kryształów. Reprezentacje nieprzywiedlne grupy translacji kryształu, pierwsza strefa Brillouina. Twierdzenie Blocha. Grupy przestrzenne kryształów. Złożone elementy symetrii: osie śrubowe i płaszczyzny poślizgu. Grupa przestrzenna jako pełna grupa symetrii kryształu. Grupy przestrzenne symorficzne i niesymorficzne. Reprezentacje nieprzywiedlne grupy przestrzennej.
4. Teoria orbitali krystalicznych i struktura pasmowa kryształu. Konstrukcja orbitali Blocha z orbitali atomowych. Konstrukcja orbitali krystalicznych z orbitali Blocha, faktoryzacja macierzowych równań własnych. Reprezentacja graficzna struktury pasmowej. Sens fizyczny energii pasmowych, związek z eksperymentem.
Rodzaj przedmiotu
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Efekty kształcenia
1.. Znajomość sposobu opisu układów periodycznych w jednym, w dwu, oraz w trzech wymiarach.
2. Wiedza o teorii symetrii takich układów.
3. Poznanie, czym jest struktura pasmowa układów periodycznych.
4. Umiejejętność wyznaczania struktur pasmowych prostych polimerów.
5. Zrozumienie podstawowych pojęć odnoszących sie do struktury elektronowej polimerów i kryształow, spotykanych w pracach teoretycznych i eksperymentalnych.
Kryteria oceniania
1. Warunek wstępny zaliczenia: obecność na większości zajęć.
2. Warunek podstawowy: samodzielne rozwiązanie dwóch zadań dotyczących struktury pasmowej polimerów.
3. Warunek dodatkowy: rozmowa kwalifikacyjna po rozwiązaniu zadań.
Literatura
1.J. M. Ziman, "Wstęp do teorii ciała stałego", PWN, Warszawa, 1977; s. 11-34.
2.C. Kittel, "Wstęp do fizyki ciała stałego", PWN, Warszawa, 1976; s. 15-47.
3.T. Penkala, "Zarys krystalografii", PWN, Warszawa, 1972; s. 96-122.
4.J. Mozrzymas, "Zastosowania teorii grup w fizyce", PWN, Warszawa, 1977; s. 159-162.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: