GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| FİZ402 | YOĞUN MADDE FİZİĞİ II | Seçmeli Ders Grubu | 4 | 8 | 6,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı, öğrencilere katıların elektrik, manyetik ve optik özelliklerini; Katı Yüzey ve Arayüzey Fiziği konularını en temel bir şekilde temel fizik yasaları cinsinden öğretmektir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Mustafa TEPE
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Yarıiletken Cihaz Fiziği; Manyetizma, Mangonlar, Manyetik Rezonans; Süperiletkenlik; Optik Özellikler; Katılarda Kusurlar, Yoğun Madde Fiziğinin -Güncel Konuları (Yüzey ve Arayüzey Fiziği, Nano Yapılar, Nano-kristal Katılar” kavramlarını açıklayabilmeli ve yorumlayabilmeli. |
| 2 | Matematik, Kuantum Mekaniği ve Katıhal Fiziği derslerinden Kazandığı bilgilerini Katıhal Fiziği problemlerine uygulayabilmeli |
| 3 | Katıhal Fizik problemlerini tanıyabilmeli, çözebilmeli ve yorumlayabilmeli |
| 4 | Katıhal Fiziğinin hem ulusal ve hem de uluslararası alanlardaki gelişmelerini yakından izleyebilmeli |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
[Yok]
Dersin İçeriği
Yarıiletken Cihaz Fiziği, Manyetizma, Mangonlar, Manyetik Rezanans;Süperiletkenlik Katıların Optik Özelllikleri,Dielektrik ve Ferroelektrikler, Katılarda Kusurlar, Yüzey ve Arayüzey Fiziği
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Uygulama | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Yarıiletken Cihaz Fiziği: Yarıiletkenlerin Kristal Büyümesi, Gunn Etkisi, Pn-Kavşakları Tükenme Genişliği, Varactors ve Dereceli Kavşaklar, Metal-Yarı İletken Kavşak - Schottky Bariyeri, Yarıiletken Yüzey Durumları ve Pasivasyon, Bias Gerilimi Altında Yüzeyler, Homojen Olmayan Yarıiletkenler, Güneş Pilleri, Transistörler, Yük Çiftlenimli Cihazlar | |||
| 2 | Fermi Yüzeyleri ve Metaller: İndirgenmiş Bölge Şeması, Periyodik Bölge Şeması, Fermi Yüzeylerinin Oluşturulması, Enerji Bantlarının Hesaplanması, Sıkı-Bağ Yöntemi, Wigner-Seitz Yöntemi, Kohezif Enerji, Pseudopotential Yöntemleri. | |||
| 3 | Fermi Yüzeyi Çalışmalarında Deneysel Yöntemler: Manyetik Alanda Yörüngelerin Kuantalanması, de Haas-Van Alphen Etkisi, Altın ve Bakırın Fermi Yüzeyi, Manyetik Bozulma | |||
| 4 | Manyetizma, Mangonlar ve Manyetik Rezonans: Diamanyetizma ve Paramanyetizma; Mononükleer Sistemleri Diamanyetizma Kuantum Teorisi, Paramanyetizma, İzantropik Demanyetizas-Yon Tarafından Soğutma, İletim Elektronlarının Para-Manyetik Duygunluğu. Ferromanyetizma ve Antiferromanyetizma; Ferromanyetik Düzen, Curie Noktası ve Değiş-Tokuş Exchange İntegrali, Doygunluğun Sıcaklık Bağımlılığı, Manyetizasyoan, Mutlak Sıfırda Doygunluk Magnetizasyonu Mangonlar; Spin Dalgalarının Kuantumlanması, Magnonların Termal Uyarılması | |||
| 5 | Ferrimanyetic Düzen: Curie Sıcaklığı ve Ferimag netlerin Duygunluğu, Demir Garnetler Antiferromanyetic Düzen : Neel Sıcaklığının Alatanda Duyarlılık, Antiferromagnetik Magnonlar Ferromagnetic Domenler: Anizotropi Enerjisi, Domenler Arasındaki Geçiş Bölgeleri, Domenlerin Kökeni, Koersivite ve Histeresiz. Tek Domen Parçacıklar: Geomagnetizma ve Biomagnetizma, Manyetik Kuvvet Mikroskopu | |||
| 6 | Magnetik Rezonans: Nükleer Magnetik Rezonans, Çizgi Genişliği, Aşırı İnce Yarılma, Nükleer Kuadru-pol Rezonans, Ferromanyetik Rezonans, Antiferro-manyetik Rezonans, Elektron Paramanyetik Rezonans, Üç Düzeyli Mazer Çalışma İlkesi, Lazerler Diğer Konuların Kısa Özeti: Spintronik veya Magneto-elektronik, Kondo Etkisi, Spin Glass ve Solitonlar . | |||
| 7 | Süperiletkenlik: Deneysel İnceleme: Süperiletkenliğin Oluşumu, Manyetik Alanda Süper İletkenliğin Yokedilmesi, Meissner Etkisi, Isı Kapasitesi, Enerji Aralığı, Mikrodalga ve Kızılötesi Özellikler, İzotop Etkisi, Teorik İnceleme: Süperiletkenliğe Geçişin Termo-dinamiği, London Denklemi, Eşuyum Uzunluğu, | |||
| 8 | Arasınav | |||
| 9 | Süperiletkenliğin BCS Teorisi, Süperiletken Bir Halkada Akı Kuantalanması, Vortex Durumu, Kalıcı Akımların Süresi, II Tür Süperiletkenler, Josephson Superiletken Tünellenmesi, Dc Josephson Etkisi, Ac Josephson Etkisi, Makroskopik uzun Erimli Kuantum Girişimi, Yüksek–Sıcaklık Süperiletkenleri. | |||
| 10 | Katıların Optik Özellikleri: Kramers Kronig bağıntılarının Makroskopik Özellik-Leri, Genel-Elektromagnetik Radyasyonun Absorb-siyonu, Doğrudan ve Dolaylı Absorpsiyon Katsayıları, Osilatör Güçleri ve Toplama Kuralları, Kritik Konular ve Kavşak Yoğunluğu Durumları, Eksiton Absorpsi-yonu, Kusurlar, Metallerin Optik Özelikleri, Örgü Absorpsiyonu, Restrahlen ve Polaritonlar, Genel Denklemler, Optik Emisyon, Optik Saçılma ve Photoemission, Manyeto-Optik Etkiler, Faraday Etkisi | |||
| 11 | Dielektrik ve Ferroelektrikler: Maxwell Denklemleri, Polarizasyon, Makroskopik Elektrik Alan, Depolarizasyon Alanı, bir Atomda Lokal Elektrik Alan, E2 Lorentz Alanı, Kavite içinde Dipollerin Alanı (E3), Dielektrik sabit ve Polarizasyon, Elektronik Polarizasyon, Elektronik Polarizasyonun Klasik Teorisi | |||
| 12 | Yapısal Faz Geçişleri, Ferroelektrik kristaller, Displacive Geçişler, Yumuşak Optik Fononlar, Faz Geçişi için Landau Teorisi, İkinci Dereceden Geçiş, Birinci Dereceden Geçiş, Antiferroelektriklik, Ferroelektrik domenler | |||
| 13 | Katılarda Kusurlar: Önemli Kusurlar Hakkında Özet, Yarıiletkenlerde Sığ ve Derin Safsızlık Düzeyleri, Etkin Kütle Teorisi, Sığ Kusurlar, Süper-Örgüler, Renk Merkezleri, Difüzyon, Kenar ve Vida Dislokasyonu, Termoiyonik Emisyon, Soğuk Alan Emisyonu, Termoiyonik Emisyon, Soğuk-Alan Emisyonu, Mikrogravite | |||
| 14 | Yüzey ve Arayüzey Fiziği: Relaksasyon ve Yeniden Yapılanma, Yüzey Kristalo-grafisi, Yüksek Enerji Elektron Yansıması, Kırınım, Yüzey Elektronik Yapısı, İş Fonksiyonu, Termoiyonik Emisyon, Yüzey Durumları, Teğet Yüzey, Aktarım, İki Boyutlu Magnetorezistans, | |||
| 15 | Kanallanma, Tümleşik Kuantize Hall Etkisi, Kesirsel Kuantize Hall Etkisi,P-N Eklemleri, Doğrultucu, Güneş Pilleri ve Fotovoltaik Dedektörler, Schottky Bariyeri, Heteroyapılar, Laserler, Işık Yayıcı Diyotlar | |||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
C. Kittel, Katıhal Fiziğine Giriş, 6.Baskıdan Çeviri, Güven Kitap Yayın Dağıtım Ltd. Şti, İstanbul, 1996 Doç. Dr. Mustafa Dikici Katıhal Fiziğine Giriş, Ondokuz Mayıs Üniv. Yayınları, Yayın No:71, Samsun -1993 J.R. Hook& H.E. Hall,” Katıhal Fiziği, 2. Baskıdan Çeviri, Çevirmen: Fevzi Köksal Mustafa Altunbaş Muharrem Dinçer Engin Başaran, Literaratür Yayıncılık,2005.
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 4 | 56 |
| Bireysel Çalışma | 1 | 35 | 35 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 30 | 30 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 40 | 40 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 165 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | |
| ÖÇ 1 | |||||||||||
| ÖÇ 2 | 4 | ||||||||||
| ÖÇ 3 | |||||||||||
| ÖÇ 4 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek