Obiettivi formativi
Lo scopo principale del corso è quello di introdurre i concetti di base necessari per la descrizione delle proprietà fisiche dei solidi cristallini
Prerequisiti
Prerequisiti: i concetti di base della Meccanica Quantistica (i punti 4 e 5 del programma presuppongono un minimo di familiarità col formalismo dell’equazione di Schrodinger).
Contenuti dell'insegnamento
<p>0.INTRODUZIONE: Classificazione dei solidi. (1L)* </p>
<p>1.STRUTTURE PERIODICHE. Strutture cristalline. Reticolo spaziale e unità base. Reticolo reciproco e sue proprietà. (4 L)*<br />
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<p>2. ANALISI DELLE STRUTTURE CRISTALLINE: Onde e particelle. I raggi-X. cenni storici e fisica dei raggi-X. Teoria della diffusione elastica dei raggi-X: condizioni geometriche (legge di Bragg, sfera di Ewald). Fattore di forma e di scattering atomico. Determinazione dell'intensità diffratta e dell'unità di base. (5 L)* . <br />
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3.VIBRAZIONI RETICOLARI . Onde elastiche nei mezzi continui. Vibrazioni della catena lineare a base semplice e composta. Vibrazioni di un reticolo tridimensionale (cenni). Il concetto di fonone. Diffusione anelastica dei neutroni, della luce e dei raggi X. Calore specifico vibrazionale. Calore specifico vibrazionale.(5 L) * <br />
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4.STATI ELETTRONICI . Approssimazione ad un solo elettrone e potenziale periodico. Onde di <br />
Bloch e loro proprietà. Struttura a bande e rappresentazione delle l eggi di dispersione. Condizioni al contorno, densità degli stati elettronici e funzione di occupazione. Il caso limite dell'elettrone libero. Principale effetto del potenziale periodico. Classificazione dei solidi : metalli e non metalli (isolanti e semiconduttori). Esempi di strutture a bande. (8 L)*<br />
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<p>5. DINAMICA DI ELETTRONI E LACUNE. Risposta dinamica di un elettrone ad una "forza esterna". Approccio semiclassico : Velocità di gruppo ed evoluzione temporale dello pseudo-momento cinetico. Il concetto di massa efficace. Il concetto di lacuna. L'oscillatore di Bloch ed il ruolo delle collisioni. Alcune proprietà generali di un gas di portatori di carica. Conducibilità e mobilità dei portatori di carica. Effetto Hall. (9 L)*</p>
<p>(*) 4 CFU = 32 Lezioni frontali </p>
Programma esteso
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Bibliografia
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Appunti delle Lezioni fornite dal docente <br />
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<p>Libri: consigliati </p>
<p>C.Kittel "Introduzione alla Fisica dello stato solido" Ed.Ambrosiana, Milano 2008 </p>
Metodi didattici
<p>Il corso si articola in lezioni frontali integrate da seminari su specifici argomenti (esempio: metodologie ed esempi applicativi della diffrattometria a raggi X).</p>
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<p>La valutazione finale si basa su un colloquio individuale (esame orale)</p>
Modalità verifica apprendimento
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Altre informazioni
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