Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" Scheda Insegnamento/Attività Formativa
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
Docente responsabile dell’insegnamento/attività formativa
Nome MASSIMO
Cognome FANFONI
Denominazione insegnamento/attività formativa
Italiano FISICA DEI SOLIDI
Inglese PHYSICS OF SOLIDS
Informazioni insegnamento/attività formativa
A.A. 2020/2021
CdS SCIENZA DEI MATERIALI
Codice 8066177
Canale
CFU 6
Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi
OBIETTIVI FORMATIVI:
Obiettivo formativo è la conoscenza da parte dello studente dei concetti base della fisica
dello stato solido, in particolare i concetti base dei solidi cristallini
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
La conoscenza e la capacità di comprensione dei concetti di reticolo cristallino diretto e
reiproco, zona di brillouin, stati elettronici di un cristallo, densità degli stati, e delle proprietà
Italiano termiche di base - cfr. programma -
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
La capacità di interpretare la fenomenologia dei materiali cristallini e di inquadrarla all'interno
delle conoscenza fisiche di base e della fisica atomica e molecolare (meccanica quantistica)
per poter comprendere le caratteristiche fondamentali dei cristalli (proprietà elettriche,
ottiche, meccaniche, di trasporto e termiche).
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Saper autonomamente giudicare quali principi fisici sono alla base delle principali
caratteristiche de solidi (in particolare quelli cristallini)
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0
Conoscere (in italiano ed inglese) i termini e le espressioni specialistiche usate nella fisica
dei solidi e saperli applicare con proprietà di linguaggio nella descrizione dei solidi cristallini
e delle loro proprietà.Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
LEARNING OUTCOMES:
knowledge from the students of the main basilar concepts ruling crystalline solids.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
the knowledge and the ability to understanding concepts such as crystal lattice (direct and
reciprocal), brillouin zone, electronic state in a crystal, density of state, their thermal
properties etc. - cfr. contents of the course -
Inglese
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
the ability in the interpretation of the phenomenology of crystals and the capacity to insert
them in the general framework of the general physics as well as quantum mechanics, atomic
and molecular physics. The aim is understnding of fundamental features of crystals (electric,
optic, mechanic, and thermic properties)
MAKING JUDGEMENTS:
to have the autonomous idea about the basic physical principles acting in the behavior of
Prerequisiti crystalline solids.
COMMUNICATION
Gli SKILLS: il corso di Fisica dei Solidi devono aver sostenuto (o almeno
studenti che intraprendono
Knowledge of the terms, wordseand
seguito) oltre ai corsi di Fisica expressiondiinbase
di Matematica orderanche
to sustain a conversation
il corso in italian
di Fisica Atomica e
and english
Molecolare, on
il solids
corso diand the
Chimica related
dei phenomenology
Solidi ed avere with
qualche proper language,
conoscenza di using
matematica
Italiano specialistic expressions.
superiore. Tali conoscenze sono necessarie alla comprensione del presente corso in quanto
utilizzate in modo estensivo.
LEARNING
Testo fisso SKILLS:
2
very important is the ability of the student, at the end of the course, to continue (if the case)
in theexams
The furtherofspecialist courses
basic Physics andofMathematics
the Master where thebequantomechanical
have to accomlished. Coursesapproach
of is
necessary.
Chemistry of Solids and Atom and Molecular Physics have to be (at least) studied as well as
Inglese the connected Mathematical concepts. The related knowledge are exstensively used in the
present course.
Programma
Generalità sulla struttura cristallina. Hamiltoniana ed eq. di Schrödringer per un potenziale
periodico unidimensionale. Modi degli elettroni liberi in una scatola, modello quantistico per
elettroni liberi, densità degli stati. Il teorema di Bloch, caso unidimensionale. Potenziali
periodici. La densità degli stati. Modello di Kronig-Penney. Classificazioni dei solidi (metalli,
semiconduttori ed isolanti) Energia di coesione dei solidi. Sommerfeld theory for metals.
Italiano
Metodi di calcolo delle bande di energia. Approssimazione ad un elettrone. Approssimazione
di Hartree e Hartree-Fock. La superficie di Fermi nei metalli. Approssimazione di
Born-Oppenheimer, Teoria classica delle vibrazioni, calcolo del calore specifico e legge di
Dulong-Petit. Catena lineare mono e bi-atomica. Vibrazioni nei cristalli in 3D. I fononi.
Branca acustica ed ottica. Calori specifici nell’approssimazione di Einstein e Debye.
Generalità sulle proprietà ottiche dei fononi. I polaritoni, gli eccitoni e i plasmoni. Le proprietà
di trasporto nei semiconduttori puri e drogati, omogenei e non. La giunzione p-n.
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
Crystal structure, an introduction. Hamiltonian and Schrödringer equation for a one
dimensional periodic potential. Electronic states and their representation. Brillouin zone.
Density of state in the reciprocal space. Kronig-Penney problem. Bloch theorem in 1D. Solid
classification (metals, insulators, semiconductors). Sommerfeld theory for metals. Fermi
surface. Introduction to the calculation of energy bands in solids. One electron
Inglese
approximation. Hartree and Hartree-Fock.
Born-Oppenheimer approximation, Classical theory of oscillation, Dulong-Petit law.
Unidimentional chain (mono and bi-atomic). Phonons. Acoustic and Optical branches.
Phonons in 3D. Phonon density of states. Einstein and Debye approximation for specific
heats.Introduction tot he optical properties of phonons. Plsmons, polaritons and excitons.
Transport properties in homogeneous semiconductors, pure and doped. n-p junction
Modalità di svolgimento
Modalità in presenza
Modalità a distanza
Testo
Descrizione della fisso 2 di svolgimento e metodi didattici adottati
modalità
Il corso si svolge attraverso un certo numero di lezioni (circa 25) di due ore, ciascuna con un
argomento specifico. Il contenuto della lezione è sinteticamente presentato agli studenti
Italiano sotto forma di presentazione powerpoint prima di ciascuna lezione attraverso il portale
DidatticaWeb. Il piano delle lezioni, la tipologia di insegnamento, i testi e le modalità di
esame sono presentati nella prima lezione del corso
Testo fisso 2
the course is implemented through a number of lessons (approximately 25) of two-hour
duration each, with a specific topic. Content of the lessons are given in advance to the
Inglese students on the DidatticaWeb site together with extra didactic material (if the case). Plan of
the lesson with date, texts, exam requirements and type of teaching are shown to the
students during the first lesson
Modalità di frequenza
Frequenza obbligatoria
Frequenza facoltativa
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
Descrizione della modalità di frequenza
la frequenza del corso non è abbligatoria seppur fortemente consigliata. I contenuti sono
comunque presenti (e aggiornati) sul sito DidatticaWeb del nostro Ateneo
Italiano
Testo fisso 2
participation to the lessons are not mandatory, but warmly reccomended, the contents are
anyway pesent on the DidatticaWeb site of the University
Inglese
Modalità di valutazione
Prova scritta
Prova orale
Valutazione in itinere
Valutazione di progetto
Valutazione di tirocinio
Prova pratica
Prova di laboratorio
Descrizione delle modalità e dei criteri di verifica dell’apprendimento
l'esame consiste in una esposizione orale di due o tre concetti fondamentali del corso a
richiesta della commissione. Lo studente deve mostrare di aver compreso gli argomenti
richiesti, di avere proprietà di linguaggio e capacità di esposizione.
Italiano
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
exam consists in the exposition of two or three topics of general relevance proposed by the
examiners. The student must demontrate the understanding of the topic, property of
language and use of technical terms, ability to explain and argument the requested item.
Inglese
Testi adottati
Introduction to Solid State Physics
G. Grosso e G. Pastori Parravicini
Italiano Academic Press (2000)
Introduction to Solid State Physics
G. Grosso e G. Pastori Parravicini
Inglese Academic Press (2000)
Bibliografia di riferimento
Italiano
Inglese
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
Scheda Insegnamento/Attività Formativa
Altre informazioni
Italiano
Inglese
Mod. scheda Attività Formativa v.1.0Puoi anche leggere
