Sylabus
FPL143
Elektronový plyn v pevné látce. Výsledky teorie Drudeho-Lorentze.
Blochův teorém. Blochovy funkce. Reciproký prostor. Brilouinova zona. Redukované, rozšířené a periodické pásové schema. k-p metoda.
Aproximace efektivní hmoty (Kvazičástice). Wannierův teorém. Wanierovy funkce. Vztah hustoty stavů a rezolventy (Greenova funkce). Kronig-Penneyho model.
Aproximace téměř volných elektronů. Lineární kombinace atomových orbitalů (LCAO), minimální báze. Teorie funkcionálu elektronové hustoty versus Hartree-Fockova aproximace.
Metody: Lineární přidružené rovinné vlny (LAPW), Optimalizované LCAO a lokální orbitaly (FPLO), pseudopotenciály.
Chemická vazba. Kovy, polokovy, polovodiče s přímým a nepřímým gapem, izolátory. Zvláštní skupiny pevných látek - chemické trendy: tranzitivní kovy (hybridizace d- a vodivostních stavů), tetraedrické polovodiče (hybridizační gap, iontové efekty).
Elektrická vodivost. Lineární odezva. Optické přechody a optické konstanty. Kramersovy-Kronigovy vztahy. Fotoemise (XPES a BIS).
Měrné teplo. Fonony. Debyeův a Einsteinův model. Anharmonické korekce.
Modely pro popis lokalizovaných magnetických momentů: Weisssův model molekulárního pole, Heisenbergův a Izingův model, Teorie krystalového pole. Modely pro popis delokalizovaných magnetických momentů: Stonerův model itinerantního elektronového magnetismu, Landauova teorie slabě itinerantního elektronového feromagnetismu, model linearizovaných spinových fluktuací, srovnání.
Bodové defekty: mělká příměs, hluboká příměs. Slitiny: aproximace virtuálního krystalu (VCA) versus situace rozštěpených pásů, Greenovy funkce, aproximace koherentního potenciálu (CPA). Spektrální hustota.
Anotace
Vodivostní elektrony v materiálech (klasický a kvantový popis), elektrony v periodickém potenciálu. Elektronová struktura kovů, polovodičů a izolátorů.
Transportní a tepelné vlastnosti, optické a magnetické vlastnosti materiálů. Příklady reálných materiálů.