Struktura hmoty (FSI-9STH)

Akademický rok 2019/2020

Garant:	prof. RNDr. Petr Dub, CSc.
Garantující pracoviště:	ÚFI	všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky:	čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy moderní fyziky tak, aby porozuměli mikroskopické podstatě látek a principů, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.
Výstupy studia a kompetence:
Znalost základních zákonů fyziky mikrosvěta a schopnost je užít pro popis fyzikálních systémů, zejména pevných látek a jejich povrchů, a pro vysvětlení jejich chování.
Prerekvizity:
Znalosti fyziky na úrovni základního kursu fyziky.
Obsah předmětu (anotace):
Atomová struktura látek, ukázky struktur molekul a kondensovaných soustav, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru, částicový charakter světla (fotony), částicový a vlnový charakter elektronů, atomů ..., dynamika jader v soustavách mnoha atomů, kmity krystalové mřížky (fonony), elektronová struktura atomů, elektronová struktura soustav mnoha atomů, elektrony v kovech a polovodičích, fyzika povrchů.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován buď formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny, nebo individuálních konzultací.
Způsob a kritéria hodnocení:
Předmět je ukončen rozpravou o problematice související s tématem disertační práce .
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Předmět je založen na individuální práci studentů a následných konzultacích.
Typ (způsob) výuky:
Přednáška	10 × 2 hod.	nepovinná
Osnova:
Přednáška	A) Kvantová fyzika Částicové vlastnosti vln a vlnové vlastnosti částic. Základní kvantové jevy (tunelování – STM, kvantování…). Elektronová struktura atomů. Pauliho princip. B) Fyzika pevných látek Symetrie krystalů a krystalové soustavy. Difrakce na krystalech. Vazba v pevných látkách. Kmity mřížky (fonony, infračervená spektroskopie). Elektronová struktura pevných látek (pásová teorie: kovy, izolanty, polovodiče, optická a magnetické vlastnosti). C) Fyzika povrchů Struktura a vlastnosti povrchů (SPM, LEED). Analýza složení povrchů (XPS, RBS, Augerova spektroskopie…)

Literatura - základní:
1. Ch. KITTEL: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha 1985.
2. P. A. TIPLER, R. A. LLEWELLYN: Modern Physics. (6th edition.) W. H. Freeman and Company, New York 2012.
3. H. LÜTH: Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films (4th ed.) Springer-Velag, 2001.
4. Ch. KITTEL: Introduction to Solid State Physics (8th ed.). J. Wiley, 2005.
5. HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2013, zejména kap. 38-41
6. A. Modinas, Quantum Theory of Matter, J. Wiley.
7. A. Rigamonti, P. Carrerra, Structure of Matter, Springer, 2015