Φυσική Στερεάς Κατάστασης ΙΙ

Eυστράτιος Μανουσάκης και Σπυρίδων Γλένης

Περιγραφή

Η διδασκαλία το μαθήματος Φυσική Στερεάς Κατάστασης ΙΙ εστιάζεται στις Μαγνητικές Ιδιότητες της Ύλης, την Υπεραγωγιμότητα και τις Οπτικές και Διηλεκτρικές Ιδιότητες των Υλικών.

Στο πρώτο κεφάλαιο μελετάται, στο πρώτο μέρος το φαινόμενο του διαμαγνητισμού και του παραμαγνητισμού. Στο δεύτερο μέρος έξετάζονται τα φαινόμενα μαγνητικής διαταξης όπως ο σιδηρομαγνητισμός, ο αντισιδηρομαγνητισμός, ο σιδηριμαγνητισμός και τα κύματα σπιν. Στο τρίτο μέρος του κεφαλαίου αυτού εξετάζονται τα δύο φαινόμενα μαγνητικού συντονισμού, του ηλεκτρονικού παραμαγνητικού συντονισμού και του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού.

Στο δεύτερο κεφάλαιο εξετάζεται το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας. Στο κεφάλαιο αυτό ασχολούμαστε αρχικά με τα χαρακτηριστικά του φαινομένου της υπεραγωγιμότητας όπως η κρίσιμη θερμοκρασία, η ηλεκτρική αντίσταση σε χαμηλές θερμοκρασίες, το κρίσιμο μαγνητικό πεδίο, το φαινόμενο Meissner, η κβάντωση της μαγνητικής ροής και την εξάρτηση της ειδικής θερμότητας από τη θεμοκρασία. Μετά κάνουμε

Περισσότερα  
Κωδικός: PHYS205
Σχολή - Τμήμα: Φυσικής » Προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών

Θεματικές Ενότητες

Ι. Διαμαγνητισμός και Παραμαγνητισμός

Προέλευση του Μαγνητισμού. Κλασσική θεωρία της μαγνήτισης.

Κβαντομηχανική θεωρία της μαγνητικής επιδεκτικότητας του ατόμου. Μαγνητική επιδεκτικότητα για μονωτές. Κανόνες του Hund. Mαγνήτιση ιόντων με μερικώς συμπληρωμένους φλοιούς. Συνάρτηση Brillouin. Νόμος Curie.

Παραμαγνητική επιδεκτικότητα των ηλεκτρονίων αγωγιμότητας. Παραμαγνητισμός Pauli. Διαμαγνητισμός Landau.

ΙΙ. Μορφές Μαγνητικής Διάταξης 

Θεωρία μοριακού πεδίου του σιδηρομαγνητισμό. Nόμος Curie-Weiss. Aντισιδηρομαγνητισμός. Σιδηριμαγνητισμός. Σιδηρομαγνητικές περιοχές.

Προέλευση των μαγνητικών αλληλεπιδράσεων: Θεωρία Heisenberg. Χαμιλτονιανή του Heisenberg. Kύματα σπίν. Μαγνόνια.

ΙΙΙ. Φαινόμενα Μαγνητικού Συντονισμού

Ηλεκτρονικός Παραμαγνητικός   Συντονισμός (EPR). Πυρηνικός Mαγνητικός Συντονισμός (ΝΜR).

Ι. Γενικά χαρακτηριστικά των υπεραγωγών

Ηλεκτρική αντίσταση. Κρίσιμο μαγνητικό πεδίο. Φαινόμενο Meissner. Υπεραγωγοί τύπου Ι και τύπου ΙΙ.  Κβάντωση της μαγνητικής ροής. Εξίσωση του London.  Ειδική θερμότητα: Ενεργειακό χάσμα.

ΙΙ. Μικροσκοπική θεωρία υπεραγωγιμότητας

Προέλευση της ελκτικής αλληλεπίδρασης μεταξύ ηλεκτρονίων. Ζεύγη Cooper, Θεωρία Bardeen-Cooper-Schrieffer (θεωρία ΒCS).  Ενεργειακό χάσμα. Στοιχειώδεις  διεγέρσεις ενός υπεραγωγού BCS. Προβλέψεις της θεωρίας BCS.

ΙΙΙ. Φαινόμενο Josephson

Φαινόμενο σήραγγας Josephson α) Φαινόμενο Josephson συνεχούς ρεύματος β) Φαινόμενο Josephson εναλλασσομένου ρεύματος, γ) Κβαντική συμβολή

Βασικές ιδιότητες των διηλεκτρικών.  Διηλεκτρική σταθερά, Τοπικό Ηλεκτρικό Πεδίο, Σχέση Clausius-Mossotti: Πολωσιμότητα και διηλεκτρική σταθερά, Πηγές πολωσιμότητας: Ηλεκτρονική, Ιοντική,και Διπολική Πολωσιμότητα, Πιεζοηλεκτρισμός, Σιδηροηλεκτρισμός. Σιδηροηλεκτρικά Υλικά.

Ημερολόγιο