Електронна структура та властивості низькорозмірних систем
Структура за темами
-
Метою курсу є знайомство студентів із сучасними дослідженнями електронної структури і властивостей низьковимірних систем: квазі-двовимірних і одновимірних кристалів, поверхонь та інтерфейсів, кластерів. Починаючи з огляду можливостей сучасних експериментальних методів (таких як фотоелектронна спектроскопія з кутовим розділенням, тунельна Фур'є-спектроскопія, непружне розсіяння нейтронів, та інш.) з візуалізації електронної структури низьковимірних кристалів, викладаються основи і сучасні підходи до вивчення електронних властивостей конденсованих систем, а також їх конкретні застосування при дослідженні проблем високотемпературної надпровідності, магнітного, зарядового та орбітального впорядкування, поверхневих топологічних станів тощо.
Силабус курсу | Слайди: 2024
Записи лекцій на YouTube: 2024, 2023, 2022
Заключні оглядові лекції (2023):
-
Контрольні питання курсу
Модель Друде
- Вивести коефіцієнт електропровідності в моделі Друде
- Що ця модель не описувала і чому, навпаки, добре описувала закон Відемана-Франца?
Модель Зоммерфельда
- Показати, що за статистики Фермі-Дірака електронна теплоємність пропорційна квадрату температури.
- Що таке EF, kF, vF, поверхня Фермі?
- Як залежить густина електронних станів (DOS) від енергії в 1D, 2D, 3D?
Електрони в періодичному потенціалі - зонна структура
- Що таке граничні умови Борна‑Кармана? Які їх наслідки?
- Чим визначається зонна щілина у наближенні слабкого потенціала?
- Чим визначається ширина зони в моделі сильного зв’язку чи перескоків?
- Як кількість електронів провідності на ел. комірку визначає метал або ізолятор?
- Побудувати DOS(w) у моделі перескоків до найближчих сусідів для 1D та 2D
Перехід Паєрлса
- Чому димеризація має призвести до відкриття нової щілини на рівні Фермі?
- Де виграш в енергії та як він залежить від температури?
- Що таке нестинг поверхонь Фермі?
- Приклади ідеального нестингу в 2D?
Хвилі зарядової густини в дихалькогенідах перехідних металів та квазікристали
- Що таке компенсований метал?
- Що таке ”нестинг” поверхонь Фермі?
- Чому залежить від розмірності простору?
- Що таке співрозмірність?
- Як визначити ступінь кристалічності квазікристалів?
Напівкласика
- В чому головна відмінність класики та напівкласики?
- Як рухається електрон без розсіювання під дією електричного поля?
- Як виникає електричний струм?
- Рух електронів у магнітному полі?
Спектральна функція
- Що визначає структуру електронного спектру, а цаме: дисперсію, розмиття, інтенсивність
- Чим електрон відрізняється від квазіелектрона?
- Фізичний сенс функції Гріна?
- Знайти на діаграмах Файнмана: ферміони, бозони, функції Гріна…?
Високотемпературна надпровідність
- Чому ртуть? Антикореляція провідності та надпровідності?
- Механізм БКШ? Чим обмежена температура переходу?
- Що таке електронна фазова діаграма та псевдощілина у ВТНП?
- Особливості електронної структури купратів: нод та антинод.
- Надпровідники на основі заліза: що спільного та відмінного з купратами?