Фізика реальних кристалів

Тип: Нормативний

Кафедра:

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
93.5Іспит

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
916

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
916

Опис навчальної дисципліни

Курс фізики реальних кристалів є фундаментальним розділом основного курсу фізики твердого тіла. Для вивчення дисципліни необхідні знання з таких розділів математики і фізики: математичний аналіз, тензорний аналіз, механіка, електрика та оптика.

Мета: формування в майбутнього фізика цілісної картини фізичних явищ, пов’язаних із фізикою твердого тіла. Це передбачає навчити студента аналізу впливу дефектів на властивості реальних кристалів та структур на їх основі, методикам отримання бездефектних кристалів з заданими властивостями, методикам вивчення дефектів кристалів; поглиблення знань, одержаних в загальних курсах «Електрика» та «Оптика». Предмет навчальної дисципліни передбачає ознайомлення студентів з електричними, магнітними, пружними  та ін. властивостями реальних кристалів, низкою ефектів у кристалах (п’єзоелектричний, п’єзооптичний, піроелектричний, інверсія знаку двопроменезаломлення тощо). Даний предмет включає основні поняття тензорного аналізу, законів класичної динаміки та електродинаміки середовища.

Завдання: навчити студентів самостійно вирощувати  кристали з водного розчину методом пониження температури та випаровування; проводити фундаментальні та прикладні дослідження фізичних властивостей кристалів; виконувати фізичне та математичне моделювання фізичних явищ та процесів, які відбуваються при взаємодії випромінювання з кристалом. Студент повинен вміти проводити експериментальне вивчення механічних та оптичних властивостей кристалів та інтерпретувати отримані результати

У результаті вивчення даного курсу студент повинен:

знати основні поняття предмету; фізичні основи отримання кристалів; основні види точкових та об’ємних дефектів структури і їх вплив на електрофізичні, механічні та оптичні властивості кристалів.

вміти: самостійно вирощувати  кристали з водного розчину методом пониження температури та випаровування; проводити дослідження кристалів в паралельному та збіжному пучках, отримувати коноскопічні фігури кристалів і на їх основі робити висновки щодо орієнтації оптичних осей; визначити елементи симетрії та точкову групу симетрії кристалів; досліджувати температурно-спектрально-баричні залежності показників заломлення та двопроменезаломлення, визначати природу та концентрації домішок у реальних кристалах спектральним методом, розраховувати основні параметри  електронних смуг поглинання реальних кристалів.

Рекомендована література

Методичне забезпечення

  1. В.Й.Стадник, М.О.Романюк, Б.В.Андрієвський, В.Ю.Курляк. Методичні вказівки до лабораторних робіт зі спецкурсу “Кристалооптика і кристалофізика” для студентів фізичного факультету (частина ІІІ). – Львів: Вид-во ЛНУ ім. І.Франка, 1998. – 16 с.
  2. В.Й.Стадник, В.Ю.Курляк, М.О. Романюк, Б.В.Андрієвський. Методичні вказівки до лабораторних робіт зі спецкурсу “Кристалооптика і кристалофізика” для студентів фізичного факультету (частина ІV). – Львів: Вид-во ЛНУ ім. І.Франка, 2003. – 72 с.
  3. В.В.Туркевич. Методичні вказівки до виконання практикуму зі спецкурсу “Прикладна спектроскопія” для студентів фізичного факультету. – Львів: Вид-во ЛНУ ім. І.Франка, 1989. – 26 с.
  4. В.Ю.Курляк, Л.Т.Карплюк, М.Р.Тузяк. Практикум з курсу “Атомна фізика”. – Львів: Вид-во ЛНУ ім. І.Франка, 2008. – 111 с.

Рекомендована література

  1. К.Т. Вильке. Методы выращивания кристаллов. Л.: Недра, 1968.
  2. О.Г. Козлова. Рост и морфология кристаллов. М.: Изд-во МГУ, 1980.
  3. Т.Г. Петров, Е.Б. Трейвус. Процессы реального кристаллообразования. М.: Наука, 1977.
  4. Дж. Хирт, И.Лоте. Теория дислокаций М.: Атомиздат, 197
  5. Э. Калдис. Принципы выращивания кристаллов из паровой фазы. – В кн.: Рост кристаллов. Теория роста и методы выращивания кристаллов. – т.1. М.: Мир, 1977. – С.75-243.
  6. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Статистическая физика. Ч.1. Т.5. М.: Наука, 1976.
  7. Г.А. Смоленский. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985.
  8. Ю.А. Изюмов, Ю.Н. Скрябин. Статистическая механика магнитоупорядоченных систем. М.: Наука, 1987.
  9. Ю.И. Сиротин, М.П.Шаскольская. Основы кристаллофизики.– М.: Наука, 1975. – 680 с.
  • М.О. Романюк. Кристалооптика. – Київ, 1997. – 431 с.
  • Е.Г.Фесенко, В.Г.Гавриляченко, А.Ф.Семенчев. Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов.- Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета,1990. – 185с.
  • В.Й.Стадник, В.М. Габа. Рефрактометрія діелектричних кристалів з несумірними фазами. Монографія. – Львів: Ліга-Прес, 2010. – 360 с.

 

 

Програма навчальної дисципліни

 

Змістовий модуль 1. Фізичні основи отримання кристалів.

 

Тема 1. Кристалізація як фазове перетворення речовини.

Тема 2. Теорії росту кристалів.

 

Змістовий модуль 2. Будова реальних кристалів.

 

Тема 3. Рівноважні дефекти кристалічної ґратки.

Тема 4. Дислокації. Вплив дислокацій на фізичні властивості кристалів.

Тема 5. Двійники.

Тема 6. Принципи виявлення дефектів ґратки.

 

Змістовий модуль 3Фізичні властивості кристалів.

 

Тема 7. Пружні властивості кристалів. Пластична деформація.

Тема 8. Доменна структура сегнетоелектричних кристалів.

Тема 9. Магнітні властивості кристалів.