DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Yoğun Madde Fiziği MSN 501 Güz 03+00+00 Seçmeli 3 7.5
Akademik Birim: School of Graduate Studies Master of Science in Material Science and Nanotechnology (Interdisciplinary) (Thesis)
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar None
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Yüksek Lisans
Dersin Koordinatörü: Bengü ÖZUĞUR UYSAL
Dersin Amacı: Bu ders, elektronların ve iyonların yapısını ve davranışını araştıran yoğun maddenin fiziksel özelliklerinin (mekanik, elektronik, optik ve manyetik) belirlenmesi için temel bir algı kazandırır. Bu dersin bir diğer amacı, yoğun maddenin modern kavramlarını ve en güncel konularını tanıtan alana yeni başlayanlara rehberlik etmektir.
Dersin İçeriği: Ele alınacak ana konular şunlardır: Katıların sınıflandırılması. Harmonik kristaller teorisi. Fononlar ve fonon dağılım bağıntıları. Kristallerde harmonik etkiler. Farklı ortamlarda fononlar. Yoğun maddede temel uyarılmalar. Metallerin serbest elektron teorisi. Kristal kafesler. Karşılıklı ve Bravais kafesleri. X-ışınları kırınımı ve kristal yapıların belirlenmesi. Optik kafesler ve fotonik kristaller. Periyodik potansiyelde elektron davranışı. Sıkı bağlanma yaklaşımı ve bant yapıları. Metallerde ve Fermi yüzeyinde yarı klasik iletkenlik teorisi. Yalıtkanların ve yarı iletkenlerin dielektrik özellikleri. Diamanyetizma, paramanyetizma ve kuantum manyetizma. Süperiletkenlik, aşırı akışkanlık ve Bose-Einstein yoğuşmaları.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Kristal yapılara ve simetrilerine aşina olmak.
  • 2- Fononların, düzlemler arası boşlukların vb. dağılım bağıntılarını hesaplayan modellerin nasıl kullanılacağını öğrenmek
  • 3- Fonksiyonel malzemelerin özelliklerinin ardındaki temel ilkeleri anlayabilecektir.
  • 4- Dopingin yarı iletkenlerin elektronik özellikleri üzerindeki etkisini açıklayın
  • 5- Klasik ve kuantum mekaniği fenomenleri arasındaki etkileşimi anlamak.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Dersler, Ödevler, Projeler, Dönem Ödevi Sunumu, Sınavlar


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Katıların sınıflandırılması. Kristallerde harmonik ve anharmonik etkiler. İlgili materyalin okunması
2 Fononlar ve fonon dağılım bağıntıları. Farklı ortamlarda fononlar. İlgili materyalin okunması
3 Yoğun maddede temel uyarılmalar İlgili materyalin okunması
4 Metallerin serbest elektron teorisi İlgili materyalin okunması
5 Kristal kafesler. Karşılıklı ve Bravais kafesler İlgili materyalin okunması
6 Optik kafesler ve fotonik kristaller İlgili materyalin okunması
7 Arasınav Yazılı ve sözlü sınav hazırlığı
8 Düzensiz sistemler, mezoskopik sistemler İlgili materyalin okunması
9 Sıkı bağ yaklaşımı ve bant yapıları İlgili materyalin okunması
10 Metallerde ve Fermi yüzeyinde yarı klasik iletim teorisi İlgili materyalin okunması
11 Yalıtkanların ve yarı iletkenlerin dielektrik özellikleri İlgili materyalin okunması
12 Diamanyetizma, paramanyetizma ve kuantum manyetizma İlgili materyalin okunması
13 Süper iletkenlik, aşırı akışkanlık ve Bose Einstein Yoğuşması İlgili materyalin okunması
14 Öğrenci Sunumları İlgili materyalin okunması


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Modern Condensed Matter Physics, Steven M. Girvin, Kun Yang, Cambridge University Press; 1st edition, 2019 ISBN-13:978-1107137394


DİĞER KAYNAKLAR

İlgili akademik makaleler


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 -
Proje 1 15
Ödev 2 10
Sunum/Jüri 1 10
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 1 25
Final Sınavı 1 40
Total: 20 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Proje12828
Ödev21020
Sunum/Jüriye Hazırlık12020
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar13030
Final Sınavı147.547.5
Toplam İş Yükü (saat):187.5


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8
OC1 2 2            
OC2     2         2
OC3     3   2 2    
OC4           2   3
OC5     2   1 2