FISICA DELLO STATO SOLIDO (f)
1o MODULO
A. A. 1997-98
Prof. Renzo Vallauri
Oggetto e obiettivi del corso
Il programma del primo modulo riguarderà le tecniche teoriche per trattare i problemi della statica e dinamica dei solidi cristallini. Nel secondo modulo verranno trattati alcuni aspetti fenomenologici e sperimentali connessi alle problematiche più attuali della fisica dello stato solido.
In generale ogni argomento verrà introdotto illustrando la fenomenologia relativa a particolari proprietà dei sistemi fisici in esame, allo scopo di rendere edotto lo studente sulle problematiche da affrontare. All'analisi dei metodi teorici utili per la fisica dello stato solido, farà seguito l'illustrazione di alcuni esempi concreti, per mettere in risalto sia la bontà del metodo come i limiti imposti dalle approsimazioni inerenti al medesimo. Analogamente per quanto riguarda le metodologie sperimentali verrano sottolineate potenzialità e limiti delle medesime.
All'inizio del primo modulo, agli studenti sarà richiesto di rispondere ad un breve test con lo scopo di accertare la loro conoscenza di argomenti di meccanica quantistica, meccanica statistica e struttura della materia. I risultati del test saranno di ausilio per migliorare il livello di presentazione degli argomenti da svolgere.
Programma
- Introduzione
Il legame chimico nei solidi. Le strutture cristalline. Diffrazione dalle strutture periodiche. Dinamica del reticolo cristallino. Proprietà termiche del reticolo cristallino.
- La struttura a bande degli elettroni nei solidi
Modello ad elettroni liberi. Approssimazione di elettroni quasi-liberi. Approssimazione "tight-binding". Il metodo pseudopotenziale. Esempi di strutture a bande. Densità degli stati.
- Il moto degli elettroni ed i fenomeni di trasporto
La massa effettiva. Diffusione di elettroni nelle bande. L'equazione di Boltzmann. La conducibilità elettrica nei metalli.
- Superconduttività
Aspetti fenomenologici della superconduttività . Le equazioni di London. Coppie di Cooper. Lo stato fondamentale BCS . Confronto tra predizioni della teoria BCS e dati sperimentali. Effetto Meissner-superconduttori del I e II tipo.
Testi consigliati
H. IBACH , H. LUTH, Solid State Physics, Springer-Verlag, Berlino, 1993.
Modalità e svolgimento dell'esame
Il profitto degli studenti verrà accertato mediante un esame orale sugli argomenti trattati durante il corso.