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Mutua da
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8065859 STRUTTURA DELLA MATERIA 2 in Fisica LM-17 NESSUNA CANALIZZAZIONE PALUMMO MAURIZIA
(programma)
1. La struttura Cristallina
1.1. Reticolo Diretto (RD)
1.1.1. Sistemi cristallini
1.1.2. Reticoli di Bravais
1.1.2.1. Sistemi cristallini
1.1.2.2. Cella primitiva
1.1.2.3. Cella unitaria
1.1.3. Concetto di base
1.1.3.1. Esempi: Grafene, Sistema cubico
1.1.4. Esempi di cristalli reali
1.1.4.1. Diamante, Cloruro di Sodio, Cloruro di Cesio, Esagonale Compatto, Wurzite
1.2. Reticolo Reciproco (RR)
1.2.1. Vettori primitivi
1.2.1.1. Esempi dal sistema cubico
1.2.2. Teorema-Piani(RD)-Direzioni(RR)
1.2.3. Indici di Miller
2. Diffrazione
2.1.1. Trasformata di Fourier della densità di carica
2.1.2. Geometrie sperimentali per misure di diffrazione
2.1.2.1. Sfera di Ewald e relativa costruzione
2.1.2.1.1. Metodo di Laue
2.1.2.1.2. Metodo del Cristallo rotante
2.1.2.1.3. Metodo delle polveri
2.1.3. Fattore di forma atomico e fattore di struttura
2.1.3.1. Approssimazione atomica
2.1.3.2. Legame con il reticolo reciproco e riflessioni proibite
2.1.3.2.1. Esempio: diffrazione da un bcc, diffrazione da un diamante
2.1.3.3. Scostamento dall’approssimazione atomica
2.1.3.3.1. Caso del diamante.
3. La struttura elettronica
3.1. Approssimazione ad elettroni indipendenti
3.1.1. Metodo Hartree-Fock
3.1.1.1. Trasformazione alla forma canonica.
3.1.1.2. Teorema di Koopmans
3.1.1.3. Gas omogeneo di elettroni
3.2. Introduzione sulle regole di somma dovute alla invarianza per traslazione
3.3. Il teorema di Bloch
3.4. Le condizioni al contorno di Born VonKarmann
3.5. La densità degli stati
3.5.1. Punti singolari di Van Hoove in 1,2,3 dimensioni.
3.6. Il concetto di banda di energia
3.6.1. Modello elettrone quasi libero
3.6.1.1. Calcolo delle bande dell’elettrone libero in un cristallo cubico
3.6.2. Legame forte semiempirico
3.6.2.1. Approssimazione a due centri
3.6.2.1.1. Integrali di Koster e Slater per gli stati s e p.
3.6.2.1.2. Esempi: fcc stati s e stati p.
3.7. La velocità e la massa efficace
3.8. Concetto di lacuna
4. La struttura fononica
4.1. Catena di atomi 1D
4.2. Catena con due atomi per cella
4.3. Generalizzazione al caso 3D
5. Semiconduttori
5.1. Tipiche strutture a bande di semiconduttori: Si, Ge, GaAs.
5.2. Concentrazione delle cariche all’equilibrio
5.2.1. Massa efficace e densità degli stati nel Si e nel Ge
5.2.2. Legge dell’azione di massa
5.3. Semiconduttori intrinseci
5.3.1. Posizione del potenziale chimico
5.4. Semiconduttori estrinseci
5.4.1. Hamiltoniana; approssimazione della massa efficace
5.4.2. Popolazione dei livelli d’impurezza
5.4.3. Posizione del potenziale chimico in funzione della temperatura
5.5. Correnti nei semiconduttori
5.5.1. Diffusione. Prima legge di Fick
5.5.2. Equazione di continuità. Seconda legge di Fick
5.5.3. Correnti di diffusione e di deriva
5.6. Quasi neutralità di carica
5.7. La regione di carica spaziale
5.8. Giunzione P-N
5.8.1. Equazione di Shockley
6. Proprietà Ottiche
6.1 Equazioni di Maxwell in un dielettrico
6.2 Interazione Radiazione-Dielettrico
6.3 Assorbimento e Dispersione
6.3.1 Oscillatore di Lorentz
6.3.2 Modello di Drude
6.3.3 Costanti dielettriche
6.3.4 Frequenza di Plasma
7 NMR e applicazioni per l'imaging
7.1 Spin non interagenti in campo magnetico
7.2 Equazioni di Bloch
7.3 Tempi di rilassamento
7.4 Localizzazione spaziale del segnale
7.5 Cenni sugli impulsi a radio frequenza
7.6 Cenni su sequenze echo di spin
7.7 Cenni su sequenze gradient echo
7.8 Cenni su sequenze Echo Planar Imaging (EPI)
7.9 Relazioni fra spazio k e spazio diretto
 Appunti del docente
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