Паспорт специальности 01. 04. 07 – физика конденсированного состояния

Вид материала

Документы

Содержание ЛИТЕРАТУРА Основная Программа – минимум II. Энергетический спектр кристаллов III. Кинетические процессы в конденсированных средах IV. Механические, оптические и магнитные свойства твердых тел V. Диэлектрики VI. Термодинамика и фазовые переходы VIII. Экспериментальные методы физики конденсированных сред IX. Взаимодействие излучения с веществом X. Современные экспериментальные методы в радиационной физике твердого тела XI. Использование ЭВМ-эксперимент в исследованиях облучаемых твердых тел

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика Конденсированного Состояния Для специальности, 322.8kb.
• Ён Викторович Методы визуализации кинетики зарождения и роста углеродных наноструктур, 219.01kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины «Физика конденсированного состояния, термодинамика,, 223.9kb.
• Министерство образования Российской Федерации международный университет природы, общества, 1374.95kb.
• Рабочая программа дисциплины «нелинейные уравнения математической физики» Рекомендовано, 163.22kb.
• Кинетика старения медно-бериллиевых сплавов в постоянном магнитном поле 01. 04., 427.06kb.
• Программа вступительных экзаменов по специальности 01. 04. 07 Физика конденсированного, 70.65kb.
• 010600 Физика конденсированного состояния вещества, 483.85kb.
• Отчет о научно-исследовательской работе кафедры теоретической и вычислительной физики, 679.56kb.
• Эффект Холла и магнетосопротивление неупорядоченных магнитных систем на основе кремния, 334.2kb.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Матвеев А. Н. Механика и теория относительности: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1986. 415 с.
   
2. Стрелков С. П. Механика: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. М.: Наука, 1975. 559 с.
   
3. Матвеев А. Н. Молекулярная физика: Учеб. пособие, М.: Высш. школа, 1981. 400 с.
   
4. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1983. 463 с.
   
5. Калашников С. Г. Электричество: Учеб. пособие. М.: Наука, 1985. 592 с.
   
6. Матвеев А. Н. Оптика: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1985. 351 с.
   
7. Калитеевский Н. И. Волновая оптика. 2-е изд., испр. и доп. М.: Высш. школа, 1978. 384 с.
   
8. Шпольский Э. В. Атомная физика: Учеб. пособие. М.: Наука, 1982. 2 т.
   
9. Мухин К. Н. Экспериментальная ядерная физика: Учебник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. 2 т.
   
10. Широков Ю. М., Юдин К. П. Ядерная физика: Учеб. пособие. М.: Наука, 1980. 727 с.
    
11. Сборник задач по общему курсу физики: Механика / С. П. Стрелков, Д. В. Сивухин, В. А. Угаров, И. А. Яковлев; Под ред. И. А. Яковлева. 4-е изд. М.: Наука, 1977. 288 с.
    
12. Сборник задач по общему курсу физики: Термодинамика и молекулярная физика/В. Л. Гинзбург, Л. М. Левин, Д. В. Сивухин, И. А. Яковлев; Под ред. Д. В. Сивухина. 4-е изд. М.: Наука, 1976. 208 с.
    
13. Сборник задач по общему курсу физики: Электричество и магнетизм/ С. П. Стрелков, Д. В. Сивухин, С. Э. Хайкин, И. А. Эльцин, И. А. Яковлев; Под ред. И. А. Яковлева. М.: Наука, 1977. 272 с.
    
14. Сборник задач по общему курсу физики: Оптика/В. Л. Гинзбург, Л.М.Левин, Д. В. Сивухин, Е. С. Четвериков, И. А. Яковлев; Под ред. Д. В. Сивухина. 4-е изд. М.: Наука, 1977. 320 с.
    
15. Сборник задач по общему курсу физики: Атомная физика. Физика ядра и элементарных частиц / В. Л. Гинзбург, Л. Н. Левин, М. С. Рабинович, Д. В. Сивухин; Под ред. Д. В. Сивухина. 4-е изд. М.: Наука, 1981. 224 с.
    
16. Иродов И. Е. Задачи по общей физике. М.: Наука, 1979. 368 с.
    
17. К.Б.Жуманов Атомдық физика негіздері: Оқу құралдары. Алматы: Қазақ университеті, 2000. 465 б.
    
18. Қадыров Н. Ядролық физика негіздері: Оқу құралы. Алматы: Қазақ университеті, 2000. 525 б.
    
19. Әлжанов Қ.З.., Құсайынов Қ.Қ., Мүсенов К.Қ., Дәрібеков С.Д, Молекулалық физика: Оқулық, Қарағанды: ҚарМУ баспасы, 2001. 520 б.
    

Дополнительная

1. Хайкин С.П. Физические основы механики: Уч.пособ. М.: Наука,1971. 751 с.
   
2. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Молекулярная физика: Уч.пособие. М.:Наука, 1976. 500с.
   
3. Ландсберг Г. С. Оптика. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1976. 926 с.
   
4. Сивухин Д. В. Общий курс физики: Учеб. пособие. 2-е изд, испр М Наука, 1974—1980. 4 ч..
   

ПРОГРАММА – МИНИМУМ

КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 01.04.07 - ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ


I. Структура твердого тела

1. Структура твердого тела, как одного из конденсированных состояний. Кристаллические и аморфные тела. Трансляционная симметрия. Элементарная ячейка. Решетки Браве. Точечные и пространственные группы. Особенности распространения волн в периодических структурах. Закон Вульфа-Брэгга. Обратная решетка. Зоны Бриллюэна.

2. Дефекты в кристаллах. Точечные дефекты, их образование и диффузия. Вакансии. Атомы внедрения. Комплексы атомных дефектов. Краевые и винтовые дислокации. Вектор Бюргерса. Энергия дислокации. Переползание и скольжение. Размножение дислокаций. Источник Франка-Рида. Влияние радиационных, механических, термических воздействий на реальную структуру твердых тел.

3. Типы химических связей. Структурные и физические особенности ионных, ковалентных, металлических и молекулярных кристаллов. Плотнейшие упаковки.

4. Аморфные твердые тела, металлические стекла, полупроводники, магнетики и их свойства.

II. Энергетический спектр кристаллов

1. Описание энергетического состояния кристалла при помощи газа квазичастиц. Примеры квазичастиц. Фононы, магноны, экситоны, плазмоны и др. Электроны в металле как квазичастицы. Квазиимпульс. Закон дисперсии. Теорема Блоха. Граничные условия. Плотность состояний. Статистика газа квазичастиц. Бозоны и фермионы. Взаимодействие квазичастиц.

2. Колебания решетки-фононы. Акустическая и оптическая ветви колебаний. Теплоемкость решетки. Дебаевская частота. Фактор Дебая-Валлера в рассеянии рентгеновских лучей. Ангармонизм и тепловое расширение.

3. Электронные состояния в кристаллах. Одноэлектронная модель. Приближения сильной и слабой связей. Зонная теория и физические свойства твердых тел. Вырожденный электронный газ. Электронная теплоемкость, поверхность Ферми. Тензор эффективных масс. Электроны и дырки. Циклотронная масса. Положение ферми-уровня в невырожденных полупроводниках.


III. Кинетические процессы в конденсированных средах

1. Кинетическое уравнение. Электро- и теплопроводность. Времена релаксации. Механизмы рассеяния электронов. Рассеяние на примесях и дефектах. Электрон-фононные столкновения. Нормальные процессы, процессы переброса. Магнитосопротивление и эффект Холла.

2. Металлы с большой длиной пробега электронов. Аномальный скин-эффект. Циклотронный резонанс и размерные эффекты. Проникновение электромагнитного поля в металл. Геликоны. Квантование орбит в магнитном поле. Эффект де Гааза-ван Альфена.

3. Полупроводники. Электронная структура типичных полупроводников. Германий. Узкозонные полупроводники. Примесные уровни. Доноры и акцепторы. Температурная зависимость проводимости. p n переходы. Фотопроводимость. Рекомбинация и релаксация неравновесных носителей. Горячие носители. Эффект Ганна.


IV. Механические, оптические и магнитные свойства твердых тел

1. Тензор упругих постоянных и упругая деформация. Пластичность кристаллов. Предел текучести. Упрочнение. Внутреннее трение.

2. Механизмы поглощения фотонов. Поглощение свободными носителями. Решеточное поглощение. Многофононные процессы. Комбинационное рассеяние света в кристаллах. Поглощение связанными носителями. Правила отбора. Межзонные прямые и косые переходы. Экситоны. Люминесценция. Времена жизни возбуждений, флюоресценция. Безизлучательные переходы. Квантовый выход люминесценции.

3. Диамагнетизм свободного электронного газа. Спиновый парамагнетизм. Закон Кюри. Ферромагнетизм. Молекулярное поле Вейсса. Обменное взаимодействие. Ферромагнитные домены. Энергия анизотропии. Доменная стенка. Антиферромагнетики. Ферриты. Спинориентированные явления. Внутренние магнитные поля, их составляющие и влияние на состояние ядерных уровней.


V. Диэлектрики

1. Эффективное поле. Электрострикция и пьезоэлектричество. Пироэлектрики и сегнетоэлектрики. Электрический гистерезис.

2. Аномалии физических свойств сегнетоэлектриков в области фазовых переходов. Молекулярные кристаллы.


VI. Термодинамика и фазовые переходы

1. Равновесие фаз. Фазовые переходы I и II рода. Флуктуации. Твердые растворы и промежуточные фазы.

2. Равновесие в многокомпонентных системах и правило фаз. Диаграммы равновесия. Диффузионные и бездиффузионные превращения. Кинетика фазовых превращений.

VII. Сверхпроводимость

1. Основные свойства сверхпроводников. Эффект Мейсснера. Сверхпроводники I и II рода. Вихри и вихревые структуры.

2. Основы микроскопической и термодинамической теорий. Куперовские пары. Энергетическая щель и квазичастицы в сверхпроводнике. Туннельный эффект. Эффект Джозефсона.

3. Высокотемпературные сверхпроводники, их структура, химический состав. Роль кислорода в ВТСП.


VIII. Экспериментальные методы физики конденсированных сред

1. Рентгенография: методы исследования идеальной и реальной структур. Электронография и электронная микроскопия. Нейтронография: упругое и неупругое когерентное рассеяние, исследование магнитных структур и фононных спектров.Эффект Мессбауэра, ЭПР, ЯМР.

2. Электрические и гальваномагнитные измерения, как методы изучения электронной структуры кристаллов и состава примесей в полупроводниках.

3. Оптические методы исследования. Возможности, связанные с использованием лазерных источников света.


IX. Взаимодействие излучения с веществом

1. Условия облучения материалов в современных ядерно-энергетических установках. Упругие и неупругие столкновения бомбардирующих частиц с атомами вещества. Процессы ионизации в кристаллах. Первично выбитые атомы, их спектры. Каналирование.

2. Образование дефектов под облучением. Образование пар Френкеля в облучаемых кристаллах. Каскады атом атомных соударений. Отжиг радиационных дефектов.

3. Изменение структуры и свойств металлов под облучением, Диффузионные процессы под облучением: радиационно-ускоренные и радиационно-индуцированные фазово-структурные превращения в облучаемых сплавах. Радиационные распухание и ползучесть.

4. Ионная имплантация в металлы.

X. Современные экспериментальные методы в радиационной физике твердого тела

1. Методы исследования приповерхностных слоев твердого тела. Дифракция медленных электронов, электронная Оже-спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия, масс-спектроскопия вторичных ионов.

2. Электронная просвечивающая и растровая микроскопия дефектов в металлах.

3. Применение методов ЭПР и ЯМР в радиационной физике твердого тела.

4. Влияние несовершенств структуры твердых тел на параметры Мессбауэровских спектров.


XI. Использование ЭВМ-эксперимент в исследованиях облучаемых твердых тел

1. Вычислительный эксперимент в радиационной физике твердого тела, Моделирование процессов динамики радиационного повреждения, атомных конфигураций радиационных дефектов, термических перестроек дефектов.

2. Использование ЭВМ в электронной и автоионной микроскопии.

3. Автоматизация эксперимента по исследованию свойств облученных твердых тел. Автоматизация управления облучением.


ЛИТЕРАТУРА

1. У.Киттель. Введение в физику твердого тела. "Физматги"з, 1963.
   

1. Н.Ашкрофт, Н.Мермин. Физика твердого тела. "Мир",1979, т.1,2.
   
2. Ю. И. Сиротин, М.П.Шаскольская. Основы кристалло­физики.
   
3. Дж.Займан. Принципы теории твердого тела. Издание второе, "Мир", 1974.
   
4. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Механика сплошных сред. "Наука", 1982.
   
5. У.Уэрг, Р.Томсон. Физика твердого тела. "Мир", 1969.
   
6. А.Роуз-Инс, Е.Родерик. Введение в физику сверх­проводимости. "Мир", 1972.
   

10. Т.Мосс, Г.Баррел, Б.Эллис. Полупроводниковая оптоэлектроника. "Мир", 1976.
    
11. А.С.Давыдов. Теория твердого тела. "Наука", 1976
    
12. А.Келли, Г.Граве. Кристаллография и дефекты в кристаллах.
    
13. С.Т.Конобеевский. Действие облучения на материалы. "Атомиздат", 1967 г.
    
14. М.Томсон. Дефекты и радиационные повреждения в металлах. "Мир", 1971 г.
    
15. А.Дамаск, Дж.Диис. Точечные дефекты в металлах. "Мир", 1966.
    
16. Ш.Ш.Ибрагимов, В.В.Кирсанов, Ю.С.Пятилетов. Радиационные повреждения металлов и сплавов. "Энергоатомиздат", 1985.
    
17. В.В.Кирсанов, АЛ.Суворов, Ю.В.Трушин. Процессы радиационного дефектообразования в металлах. "Энергоатомиздат", 1985.
    
18. Г.Вертхейм, М.Зандерк и П.Хаусман. Электронная структура точечных дефектов. "Мир", 1978.
    
19. П.Пшежецкий и др. Применение ЭПР в радиационной химии. "Наука", 1972.
    
20. Т.Слихтер. Основы теории магнитного резонанса. "Мир", 1982.
    
21. Прямые методы исследования дефектов в кристаллах. "Мир", 1965.
    
22. A.Л. Суворов. Автоионная микроскопия радиационных дефектов в металлах. Энергоиздат, 1982.
    
23. Методы анализа поверхности. Под ред. А.Зандерна "Мир", 1979.
    
24. А.К.Жетбаев, К.К.Кадыржанов и др. Фазовые преобразования в имплантационных системах металл-металлоид. Алматы "Галым" 1995.
    

7. К.К. Кадыржанов, Т.Э. Туркебаев, А.Л. Удовский. Физические основы ионных технологий создания стабильных многослойных металлических материалов. Алматы, "ИЯФ НЯЦ РК", 2001.
   

25. B.C. Шпинель. Резонанс гамма-лучей в кристаллах. М., "Наука", 1969.
    
26. В.В. Кирсанов. ЭВМ-эксперимент в атомном материаловедении. М., "Энергоатомиздат", 1990.