Sylabus
* Základní pojmy jednoelektronové aproximace
Adiabatická aproximace, jednoelektronový krystalový potenciál, přímá a reciproká mříž, Blochův teorém a jeho důsledky, přiblížení téměř volných a silně vázaných elektronů, Brillouinovy zóny, Born-Karmánovy okrajové podmínky, přiblížení efektivní hmoty, elektron-děrová symetrie, rozlišení kov-polovodič-izolátor, Fermiho plocha, reálná elektronová struktura ve 3, 2 a v 1 dimenzi.
* Vliv porušení translační symetrie
Wannierův teorém, příměsové a povrchové stavy, supermřížky a kvantové struktury.
* Kvantování fyzikálních polí
Kmity mříže, harmonické přiblížení, normální souřadnice, fonony, akustické a optické větve, reprezentace obsazovacích čísel.
* Termodynamika a statistická fyzika elementárních excitací
Specifické teplo elektronového plynu, statistika polovodiče s příměsovými stavy, chemický potenciál specifické teplo mříže (Einsteinův a Debyeův model), anharmonicita, tepelná roztažnost.
* Pohyb elektronu v elektrickém a magnetickém poli
Klasický a kvantový pohyb elektronu v polích, Landauovy hladiny, cyklotronová frekvence, topologie orbit, de Hass-van Alphenův jev.
* Dielektrické vlastnosti pevných látek
Obecná dielektrická konstanta, disperze, lokální a makroskopická pole, jellium, stínění, Thomas-Fermiho model, stínění přímesí, Friedelovy oscilace kmity a vlny v krystalech v aproximaci izotropního kontinua, Lyddane-Sachs-Tellerův vztah.
* Kvazičástice v pevných látkách
Poruchová teorie, kanonická transformace, Greenova funkce.
Excitony, magnony, plasmony, polarony, BCS teorie supravodivosti.
Anotace
Fyzikální vlastnosti pevných látek objemových. Vliv translační symetrie a její narušení vnějšími poli či vnitřními poruchami.
Na příkladu kmitů mříže je ukázáno kvantování fyzikálních polí. Jsou zavedeny kvazičástice (excitony, magnony, plasmony, polarony).
Použitím metod poruchové teorie, kanonické transformace a Greenových funkcí je na příkladu elektron-fononové interakce probrána jejich vzájemná interakce, vedoucí mimo jiné až k novému základnímu stavu (BSC teorie supravodivosti).