. –Fisica dello stato solido
PROF. LUIGI SANGALETTI
OBIETTIVO DEL CORSO
Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti una conoscenza della basi
sperimentali e teoriche delle proprietà dei solidi legate alla simmetria traslazionale
del reticolo cristallino. In particolare, saranno discusse le problematiche relative
alla struttura elettronica dei cristalli e allo spettro vibrazionale. A tal fine le lezioni
saranno integrate dalla discussione di problemi relativi ad alcuni sistemi di
interesse per la fisica degli stati condensati. Gli aspetti sperimentali saranno trattati
prevalentemente sulla base della teoria quantistica della interazione radiazionemateria.
PROGRAMMA DEL CORSO
1. Dal modello di Drude alla teoria di Sommerfeld per i metalli.
Limite del modello a elettroni liberi.
2. Ordine e disordine strutturale. Il reticolo cristallino. Il reticolo reciproco. La
diffrazione dei raggi X dai cristalli. Reticoli di Bravais e strutture cristalline.
4. Livelli elettronici in un potenziale periodico. Teorema di Bloch.
5. Elettroni in un potenziale periodico debole. Il metodo del legame stretto. Il
modello di Kronig e Penney: livelli energetici in una struttura periodica di
"quantum wells": calcolo delle bande di energia permesse.
6. La superficie di Fermi. Metodi sperimentali per la determinazione della
superficie di Fermi.
7. Struttura a bande dei metalli.
8. Classificazione dei solidi. Energia di Coesione.
9. Teoria classica del cristallo armonico. Teoria quantistica del cristallo armonico e
calori specifici nei solidi.
10. Teoria del trasporto. Equazione di Boltzmann. Conducibilità elettrica e termica
nei metalli. Conducibilità termica negli isolanti.
11. Elettroni in campo magnetico. Livelli di Landau ed effetto Hall quantistico.
12. I materiali semiconduttori puri e drogati. Omogiunzioni, eterogiunzioni e
dispositivi a semiconduttore. Sistemi a bassa dimensionalità.
BIBLIOGRAFIA
NEIL W. ASHCROFT - N. DAVID MERMIN, Solid State Physics, Saunders College, Philadelphia.
F. BASSANI - U. M. GRASSANO, Fisica dello Stato Solido, Bollati Boringhieri, Torino, 2000.
G. GROSSO - G. PASTORI PALLAVICINI, Solid State Physics, Academic Press, 2000.
C. KITTEL, Introduction to Solid State Physics, John Wiley, New York, 1995 (Trad. it. Boringhieri
Torino).
DIDATTICA DEL CORSO
Lezioni frontali in aula. Seminari.
METODO DI VALUTAZIONE
L'insegnamento prevede una prova orale di accertamento dei risultati di apprendimento.
Tale prova è finalizzata ad accertare il grado di assimilazione dei concetti, dei risultati e dei
metodi illustrati nell'insegnamento attraverso una esposizione e discussione di alcuni punti
del programma. La valutazione della prova orale terrà conto della corretteza delle procedure
illustrate, della efficacia e correttezza espositiva, valorizzando l'assimilazione dei concetti e
la loro rielaborazione personale da parte del candidato.
AVVERTENZE
Il Prof. Luigi Sangaletti riceve gli studenti nell’ora successiva ad ogni lezione.
