Solid State Physics Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2025

Nazwa modułu: Solid State Physics
Kod modułu: W4-FZ-NM-S2-1-22-14
Kod programu: W4-S2FZA22.2025
Semestr: semestr zimowy 2025/2026
Język wykładowy: angielski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 5
Cel i opis treści kształcenia:
W trakcie wykładu student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: 1. Krystalografia elementarna, Materiały stałe (krystaliczne, polikrystaliczne, amorficzne), Sieć krystaliczna, Struktura krystaliczna, Rodzaje sieci, Komórka elementarna, Typowe struktury krystaliczne, Sieci Bravais. 2. Dyfrakcja, warunki dyfrakcji, prawo Bragga, sieci odwrotne, odwrotność wektorów sieci, strefy Brillouina, współczynnik struktury, płaszczyzny sieci, wskaźniki Millera. 3. Dynamika kryształów, drgania sieciowe kryształów 1D i 3D, fonony, pojemność cieplna drgań sieci, efekty anharmoniczne, przewodnictwo cieplne przez fonony, modele pojemności cieplnej (Einstein, Debye). 4. Siły międzyatomowe, rodzaje wiązań w kryształach, jonowe, kowalencyjne, metaliczne, Van der Waalsa, wodór. 5. Elektorny swobodne, Gaz Fermiego, Statystyka Fermiego-Diraca, Energia Fermiego, Gaz elektronowy w T = 0 i T > 0, Energia całkowita gazu elektronów N, Pojemność cieplna elektronowa. 6. Teoria pasmowa ciał stałych, Elektrony w potencjale okresowym, Pasma i przerwy energetyczne, Elektrony słabo i silnie związane, Przewodniki, Izolatory, Półprzewodniki. 7. Elektron w krysztale pod wpływem siły zewnętrznej, Masa efektywna elektronu, Widmo energetyczne elektronów krystalicznych w zewnętrznym polu magnetycznym, Poziomy Landaua. 8. Zjawiska transportu, Przewodnictwo elektryczne i cieplne w ciałach stałych, Prawo Wiedemanna-Franza, Efekty termoelektryczne i galwanomagnetyczne, 11. Właściwości magnetyczne ciał stałych, Diamagnetyzm, Paramagnetyzm, Ferro i antyferromagnetyzm, Atomistyczny opis momentów magnetycznych, Spin i moment orbitalny, Sprzężenie spin-orbita, Sprzężenie Russella-Saundersa, pierwiastki 3d i 4f, Rodzaje oddziaływań magnetycznych. 12. Rezonans magnetyczny (ESR, NMR) 13. Nanokrystaliczne ciała stałe
Lista modułów koniecznych do zaliczenia przed przystąpieniem do tego modułu (o ile to konieczne): nie dotyczy
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
posiada pogłębioną wiedzę z wybranych obszarów fizyki teoretycznej i doświadczalnej [E1]
 KF_W02 [3/5] KF_U01 [3/5]
posiada szeroką wiedzę z zakresu mechaniki kwantowej i fizyki statystycznej [E2]
 KF_W03 [4/5]
posiada pogłębioną wiedzę z zakresu fizyki fazy skondensowanej [E3]
 KF_W04 [4/5]
zna i rozumie opis zjawisk fizycznych w ramach wybranych modeli teoretycznych; potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe prawa fizyczne [E4]
 KF_W05 [4/5] KF_U02 [4/5]
zna formalizm matematyczny przydatny przy budowie i analizie modeli fizycznych o średnim poziomie złożoności; rozumie konsekwencje stosowania metod przybliżonych [E5]
 KF_W06 [4/5]
Forma prowadzonych zajęć Liczba godzin Metody prowadzenia zajęć Sposób weryfikacji efektów uczenia się Efekty uczenia się
wykład [FZ1] 25 Wykład informacyjny/kursowy [a01]  egzamin E1 E2 E3
konwersatorium [FZ2] 25 Objaśnienie/wyjaśnienie [a05] 
Metody aktywizujące: studium przypadku [b07]  		zaliczenie E4 E5
Praca studenta poza udziałem w zajęciach obejmuje w szczególności:
Nazwa Kategoria Opis
Czytanie literatury / analiza materiałów źródłowych [a02] Przygotowanie do zajęć
czytanie literatury wskazanej w sylabusie; przegląd, porządkowanie, analiza i wybór materiałów źródłowych do wykorzystania w ramach zajęć
Ćwiczenie praktycznych umiejętności [a03] Przygotowanie do zajęć
czynności polegające na powtarzaniu, doskonaleniu i utrwalaniu praktycznych umiejętności, w tym ćwiczonych podczas odbytych wcześniej zajęć lub nowych, niezbędnych z punktu widzenia realizacji kolejnych elementów programu (jako przygotowanie się uczestnictwa w zajęciach)
Zapoznanie się z zapisami sylabusa [b01] Konsultowanie programu i organizacji zajęć
przeglądanie zawartości sylabusa i zapoznanie się z treścią jego zapisów
Studiowanie wykorzystanej literatury oraz wytworzonych w ramach zajęć materiałów [c02] Przygotowanie do weryfikacji efektów uczenia się
wgłębianie się, dociekanie, rozważanie, przyswajanie, interpretacja lub porządkowanie wiedzy pochodzącej z literatury, dokumentacji, instrukcji, scenariuszy, itd., wykorzystanych na zajęciach oraz z notatek lub innych materiałów/wytworów sporządzonych w ich trakcie
Realizacja indywidualnego lub grupowego zadania zaliczeniowego/egz./etapowego [c03] Przygotowanie do weryfikacji efektów uczenia się
zbiór czynności zmierzających do wykonania zadania zleconego do realizacji poza zajęciami, jako obligatoryjnego etapu/elementu weryfikacji przypisanych do tych zajęć efektów uczenia się
Analiza korekt/informacji zwrotnej ze strony NA dotyczących wyników wer. ef. ucz. [d01] Konsultowanie wyników weryfikacji efektów uczenia się
przegląd uwag, ocen i opinii sporządzonych przez NA odnoszących się do realizacji zadania sprawdzającego poziom osiągniętych efektów uczenia się
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)