1. Anasayfa
  2. Radyo, Televizyon ve Sinema
  3. Ders Planları
  4. Katıhal Fiziği

PDF

DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Katıhal Fiziği PH 224 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 6
Akademik Birim: Fizik Yandal Programı
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: - -
Dersin Amacı: Katı malzemede elektronların ve iyonların davranışlarıyla birlikte katı yapının katının fiziksel özelliklerini (mekanik, elektronik, optik ve manyetik) nasıl belirledikleri hakkında temel bir giriş vermek. İleri seviyede yogun madde fiziği dersi için sağlam bir altyapıyı oluşturmak.
Dersin İçeriği: Atomlar arası kuvvetler, bağlanma ve kristal yapılar, Kristallerde Kırınımlar, kristal yapının belirlenmesi, Örgü Titreşimleri: Termal, Akustik ve Optik Özellikler, Metaller: Serbest Elektron Modeli, Katılarda Enerji Bantları: yaklaşık serbest elektron teorisi ve sıkı bağlanma yaklaşıklığı, Yarı İletkenler
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Kristal yapıları örgü ve birim hücre bağlamında tanımlama ve ilgili yapının bağlanma enerjisini hesaplama
  • 2- Kristal yapıda kırınım olaylarını anlayabilme ve malzemenin kristal yapısını belirleyebilme
  • 3- Örgü titreşim kiplerinin kollektif doğasını anlama ve malzemenin ısıl özelliklerini bu titreşimlerle ilişkilendirebilme, becerisi.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Dersler, dönem ortası yazılı ve sözlü sınav, dönem sonu yazılı ve sözlü sınav, kısa sınavlar ve ödevler


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Kristal yapı: Temel Kristalografi, Kristal örgü ve yapı birimi, kristal düzlemleri ve doğrultular İlgili materyalin okunması
2 Örnek kristal yapılar: Kübik ve sıkı paket yapılar, Wigner-Seitz hücresi İlgili materyalin okunması
3 Kristallerdeki Kırınımlar: Bragg ve von Laue çıkarımları, ters örgü, Brillouin alanı İlgili materyalin okunması
4 Kristallerdeki Kırınımlar: Geometrik ve örgü yapı faktörü hesaplamaları İlgili materyalin okunması
5 Atomlar arası kuvvetler, Van-der-Waals, İyonik, Kovalent, Metalik bağlanmalar, Madelung Enerji İlgili materyalin okunması
6 Salınım kipleri, fononlar, titreşimlerden kaynaklanan ısı sığası, fonon durum yoğunluğu, Debye ve Einstein yaklaşıklıkları İlgili materyalin okunması
7 Harmonik olmayan etkiler: ısısal genleşme. Fononlarla ısı iletimi Yazılı ve sözlü sınav hazırlığı
8 Metallerde serbest elektronlar: Serbest Elektron Modeli, Serbest elektron gazının taban durumu, sonlu sıcaklıkta serbest elektron gazı, serbest elektron gazının ısı sığası İlgili materyalin okunması
9 İletim Elektronlarının Taşınma Özellikleri: Elektronların hareket denklemi, Elektriksel iletkenlik, İlgili materyalin okunması
10 Isıl iletkenlik ve Wiedeman-Franz yasası, Hall olayı İlgili materyalin okunması
11 Enerji Bantları: Periyodik Örgü Potansiyelinin Etkisi, Yaklaşık serbest elektron teorisi; Metal, yalıtkan ve yarıiletken sınıflandırılması İlgili materyalin okunması
12 Enerji Bantları: Sıkı bağlanma yaklaşıklığı ve diğer bant yapısı hesaplama yöntemleri, bant yapısının deneysel ölçüm yöntemler İlgili materyalin okunması
13 Fermi yüzeyleri, Bloch elektronu, Elektrik alan içinde elektron dinamiği, bant yapısı etkin kütleleri İlgili materyalin okunması
14 Yarı İletkenlere giriş: elektron ve deşik, katkısız ve katkılı yarıiletkenler, taşıyıcı konsantrasyonları İlgili materyalin okunması


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Introduction to Solid State Physics/ Charles Kittel- 8th ed. John Wiley and Sons Inc, 2005.


DİĞER KAYNAKLAR

Elementary Solid State Physics/ M. A. Omar, Addison-Wesley Pub. Co., 1993.


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 -
Ödev 10 20
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 6 60
Final Sınavı 1 20
Total: 31 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Ödev10330
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar6848
Final Sınavı13030
Toplam İş Yükü (saat):150