Faglig innhold

Atomære krefter, krystallografi, symmetrier, uordnede materialer, fraktaler, resiproke gittere, Brillouin-soner, diffraksjon av røntgen, elektroner og nøytroner, vibrasjoner i krystallinske og ikke-krystallinske materialer, fononer, varmekapasitet av ikke-metalliske substanser, fri elektrongass, elektronisk varmekapasitet, elektroner i periodiske gittere, energibånd, intrinsikke og ekstrinsikke halvledere. Dia- og paramagnetisme, ferro- og antiferromagnetisme.

Læringsutbytte

Studentene skal få grunnleggende innsikt i faststoff-fysikk - krystallstrukturer, diffraksjon og resiprokt gitter, bindinger i krystaller, fononer og materialers termiske egenskaper, fri elektronmodell, energibånd og halvledere.
Dette innebærer at studentene skal
- kunne og kjenne igjen forskjellige krystallstrukturer og forstå enkel krystallografi
- vite hvordan vi studerer krystallisnke materialer med diffraksjon, vite hva Brillouinsoner, Ewaldkule og spredningsamplituder er
- lære seg hva et resiprokt gitter er og hvordan vi bruker det
- kunne noe om forskjellige typer bindinger i materialer
- vite hva fononer er, og kunne finne dispersjonsrelasjonen for endimensjonale gitter
- lære seg varmekapasitet og forskjellige termiske egenskaper knyttet opp mot fononer
- lære om fri elektronmodellen
- kunne svakt periodisk potensiale og innføring av Bloch-funksjoner
- sette seg inn i energibånd, energigap og halvledere, lære om pn-overganger og prinsipper i halvlederteknologi
- vite hva en Fermiflate er, og prinsippet for å finne slike.

Læringsformer og aktiviteter

Tavleforelesinger, regneøvinger og obligatoriske laboratorieøvinger. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Laboratorieøvinger

Anbefalte forkunnskaper

Basiskunnskaper i fysikk, matematikk og kjemi.

Kursmateriell

Charles Kittel: Introduction to solid state physics, 8th ed., Wiley.

Studiepoengreduksjon