GERİ DÖN

Ders Öğretim Planı

Dersin Kodu Dersin Adı Dersin Türü Yıl Yarıyıl AKTS
9101045141998 İleri Katıhal Fiziği II Seçmeli Ders Grubu 1 2 6,00

Dersin Seviyesi

Yüksek Lisans

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Dersin Amacı

Bu dersin amacı, Fizik ve mühendislik yüksek lisans öğrencilerine katıların fiziksel özelliklerini (elektriksel, dielektrik, manyetik, ve optik gibi) ve ileri katıhal Fiziği konularını en temel bir şekilde , temel fizik yasaları cinsinden öğretmektir.

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri

Prof.Dr. Nurcan ARTUNÇ

Öğrenme Çıktıları

1
2
3
4
5

Öğretim Sistemi

Dersin Ön Koşulu Olan Dersler

Öğrencilerin Lisans düzeyinde Elektromagnetizma , Kuantum Mekaniği, Matematiksel ve İstatistik Fizik bilgilerine sahip olmaları gerekir

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Dersin İçeriği

1. Yarıiletken Cihaz Fiziği 2. Süperiletkenlik 3. Manyetizma, Mangonlar ve Manyetik Rezonans, 4. Katıların Optik Özellikleri 5. Katılarda Kusurlar 6. Yüzey ve Arayüzey Fiziği

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konular (Teorik) 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,
2 Yarıiletken Yüzey Durumları ve Pasivasyon, Bias Gerilimi Altında Yüzeyler, Homojen Olmayan Yarıiletkenler, Güneş Pilleri, Transistörler, Yük Çiftlenimli Cihazlar
3 Süperiletkenlik: Deneysel İnceleme: Süperiletkenliğin Oluşumu, Manyetik Alanda Süper İletkenliğin Yokedilmesi, Meissner Etkisi, Isı Kapasitesi, Enerji Aralığı, Mikrodalga ve Kızılötesi Özellikler, İzotop Etkisi,
4 Teorik İnceleme: Süperiletkenliğe Geçişin Termo-dinamiği, London Denklemi, Eşuyum Uzunluğu, Süperiletkenliğin BCS Teorisi, Süperiletken Bir Halkada Akı Kuantalanması, Vortex Durumu,
5 Kalıcı Akımların Süresi, II Tür Süperiletkenler, Josephson Superiletken Tünellenmesi, Dc Josephson Etkisi, Ac Josephson Etkisi, Makroskopik uzun Erimli Kuantum Girişimi, Yüksek–Sıcaklık Süperiletkenleri.
6 Manyetizma, Mangonlar ve Manyetik Rezonans: Diamanyetizma ve Paramanyetizma; Mononükleer Sistemleri Diamanyetizma Kuantum Teorisi, Paramanyetizma, İzantropik Demanyetizas-Yon Tarafından Soğutma, İletim Elektronlarının Para-Manyetik Duygunluğu.
7 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, Manyetik nötron Saçılması
8
9 Ferrimanyetic Düzen: Curie Sıcaklığı ve Ferimag netlerin Duygunluğu, Demir Garnetler Antiferromanyetic Düzen : Neel Sıcaklığının Alatanda Duyarlılık, Antiferromagnetik Magnonlar
10 Ferromagnetic Domenler: Anizotropi Enerjisi, Domenler Arasındaki Geçiş Bölgeleri, Domenlerin Kökeni, Koersivite ve Histeresiz.Tek Domen Parçacıklar: Geomagnetizma ve Biomagnetizma, Manyetik Kuvvet Mikroskopu
11 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
12 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,
13 Örgü Absorpsiyonu, Restrahlen ve Polaritonlar, Genel Denklemler, Optik Emisyon, Optik Saçılma ve Photoemission, Manyeto-Optik Etkiler, Faraday Etkisi 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

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

DERS KİTABI: 1. Kittel, C, "Introduction To Solid State Physics", Eighth Edition John Wiley & Sons (2005) Yardımcı Kitaplar: 2. J.R. Hook & H.E. Hall,” Solid State Physics”, 2nd Edtion, John Wiley & Sons (2001) 3. James D. Patterson, Bernard C. Bailey, “Solid-State Physics, Introduction to the Theory” Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2007) 4. Blakemore, J.S., "Solid State Physics", Cambridge University Pres (1988)

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

Yok

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ara Sınav 1 2 2
Final Sınavı 1 3 3
Problem Çözümü 6 2 12
Tartışma 14 2 28
Soru-Yanıt 14 2 28
Rapor Hazırlama 8 7 56
Rapor Sunma 8 2 16
Makale Kritik Etme 3 3 9
Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma 6 4 24
Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma 1 30 30
Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma 1 40 40
Toplam İş Yükü (saat) 248

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6 PÇ 7
ÖÇ 1
ÖÇ 2
ÖÇ 3
ÖÇ 4
ÖÇ 5
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek