IM2601 Fasta tillståndets fysik

Relevanta dokument
0. Lite om ämnet och kursen

( ) Räkneövning 3 röntgen. ( ) = Â f j exp -ir j G hkl

1. Kristallstruktur. Grunden för att första en stor mängd av material-egenskaper kommer från att förstå deras struktur

Materialfysik vt Materials struktur 3.2 Metallers struktur

1. Kristallstruktur. Grunden för att första en stor mängd av material-egenskaper kommer från att förstå deras struktur

1. Kristallstruktur. Grunden för att första en stor mängd av material-egenskaper kommer från att förstå deras struktur

1. Kristallstruktur Matematiska gitter

Materialfysik vt Materials struktur 3.2 Metallers struktur

3.2.1 Grundämnes-metallers struktur Materialfysik vt CuAg nanostructur ed alloy. 3. Materials struktur 3.2 Metallers struktur

3.2.1 Grundämnes-metallers struktur

Gitter är endast en samling av identiska matematiska punkter som ger information om symmetri och enhetscell.

1. Struktur egenskap samband

Utställningstexter MINERALEN. Naturaliesamlingen Kieppi Viljo Nissinens mineralsamling

1. Kristallstruktur. Grunden för att första en stor mängd av material-egenskaper kommer från att förstå deras struktur

Fysik TFYA86. Föreläsning 11/11

1. (a) (1 poäng) Rita i figuren en translationsvektor T som överför mönstret på sig själv.

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Materialfysik vt Materials struktur 3.1 Allmänt om kristallstrukturer. Materiens tre (fyra) faser. Tre grundtillstånd

Fasta tillståndets fysik FFFF05

Materialfysik 2010 Kai Nordlund. Ett kristallint ämne är ett där atomerna är ordnade i ett alltid helt lätt Men:

0. Inledning, motivation. Atomresolutionsbild av korngräns på grafityta, tagen i Acceleratorlaboratorier vid Helsingfors universitet

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Onsdagen den 30 maj, Teoridel Ê Á Ê. B B T Ë k B T Ê. exp m BBˆ.

0. Inledning, motivation

Räkneövning 1 atomstruktur

Materialfysik vt Materials struktur 3.1 Allmänt om kristallstrukturer

Laboration i röntgendiffraktion och laserdiffraktion för E

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

( ) = B 0 samt att B z ( ) måste vara begränsad. Detta ger

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel

3. Kristallinitet. 3.1 Kristallstruktur I Matematiska gitter II Matematiska gitter I. 3.1 Kristallstruktur

3.1 Kristallstruktur Matematiska gitter De 5 2-dimensionella gittren De 7 kristallsystemen och 14 Bravais-gittren i 3D

Kapitel 10. Vätskor och fasta faser

0. Inledning, motivation

0. Inledning, motivation

Välkomna till kursen i elektroniska material! Martin Leijnse

Trender och deras orsak atomradier, jonradier, joniseringsenergi, elektronaffinitet

Våren sp Laudaturkurs för fysiker

En studie i symmetrigrupper

tentaplugg.nu av studenter för studenter

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel

Välkomna till kursen i elektroniska material!

Materiefysik del 2. Programkurs 6 hp Physics of Condensed Matter part II TFYA25 Gäller från: 2018 VT. Fastställd av. Fastställandedatum

NO: KEMI. Årskurs

TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011

Kristallografi. De tre benen. Förr Nu Framtiden. Symmetri Röntgenstrålning Datorn

F9 ELEKTRONMIKROSKOPI

Topologiska material. Kvantmekaniska effekter med stora konsekvenser. Annica Black-Schaffer.

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Lågtemperaturfysik. Maria Ekström. November Första utgåvan

LAUE DIFFRAKTION. Teknisk fysik. Januari Innan laborationen är det viktigt att du läser detta labb-pm.

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Materiens struktur II: fasta tillståndets fysik, kärnfysik, partikelfysik. Björn Fant Kai Nordlund

TENTAMEN I FASTA TILLSTÅNDETS FYSIK F3/KF3 FFY011

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel

Materia Sammanfattning. Materia

TENTAMEN KEM 011, DEL A och B

Utbildningsplan för kandidatprogram i fysik, 180

Tekniskt basår, 60 högskolepoäng Qualifying Course, Technical Profile, One Year, 60 Credits

Materialfysik vt Introduktion 1.1. Introduktion-introduktion

Materiens tillstånd. Bohrs atommodell. Bohrs atommodell. Grundämnen. Idag kan vi se atomer. Atomer Materiens minsta byggstenar.

Årets Nobelpris i kemi, 2011 Tema: Kvasikristaller. Jan-Olof Nilsson

Utbildningsplan. Civilingenjörsutbildning i mikroelektronik Degree Programme in Microelectronics 270,0 högskolepoäng.

Tekniskt basår, 60 högskolepoäng Qualifying Course, Technical Profile, One Year, 60 Credits

TENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: 1 november 2010

Sammanfattning kapitel 2: bindningstyper. Kapitel 3: Mikrostruktur. Packning av atomer (gitter) Glas är ett amorft material. Metaller och keramer

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Naturvetenskapligt basår, 60 högskolepoäng Natural Sciences, Competence Educational Course, One Year, 60 Credits

13. Elektriska egenskaper i isolatorer

N atom m tot. r = Z m atom

Materialfysik2010 Kai Nordlund

9. Materiens magnetiska egenskaper. 9.0 Grunder: upprepning av elektromagnetism

9. Materiens magnetiska egenskaper

Mineral i jordens inre

Material föreläsning 8. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Materia och aggregationsformer. Niklas Dahrén

Säkerhetsregler i kemi

SVENSK STANDARD SS-ISO 31-9

Komponen'ysik Dan Hessman Lektor i fasta tillståndets fysik. Tel:

Enligt Hunds första regel är spin maximal. Med tvνa elektroner i fem orbitaler tillνater

Tentamen för KEMA02 lördag 14 april 2012, 08-13

Komponen'ysik Dan Hessman Lektor i fasta tillståndets fysik. Tel:

Lektion 1 1. Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Föreläsningar. Försäljning av kurslitteratur.

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.

Ämnen runt omkring oss åk 6

Undervisningsämne Studiefordringar för ämne I, 90 hp Studiefordringar för ämne II och III, 45 hp Bild

Introduktion till gruppteori Matematisk fysik FTF13, 2017

Ämnen, studiefordringar och urval för antagning till KPU HT 13

Utbildningsplan Civilingenjör Teknisk fysik och elektroteknik för läsåret 2015/2016

KPU - studiefordringar för antagningsämnen i grundskolans årskurs 7 9 Ht 15

I princip gäller det att mäta ström-spänningssambandet, vilket tillsammans med kännedom om provets geometriska dimensioner ger sambandet.

Material föreläsning 9. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material föreläsning 8. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Grundläggande Kemi 1

Kemiska reaktioner, syror och baser - 9E - ht16 v39-47

Naturvetenskapligt basår, 60 högskolepoäng Natural Sciences, Competence Educational Course, One Year, 60 Credits

Storheter och enheter Del 8: Fysikalisk kemi och molekylfysik

Transkript:

IM2601 Fasta tillståndets fysik Introduktion Kursen i ett större perspektiv Klassificering av fasta material Klassificering av kristallina material - atomstruktur 1

Forskning inom fysik idag - en översikt Exempel: Antal publicerade artiklar i Physical Review år 2006 Phys. Rev. A - atom, molecular and optical physics 2125 (17%) Phys. Rev. B - condensed matter and materials physics 5403 (42%) Phys. Rev. C - nuclear physics 764 (6%) Phys. Rev. D - particles, fields, gravitation and cosmology 2299 (18%) Phys. Rev. E - statistical, non-linear and soft matter physics 2192 (17%) Totalt 12783 (100%) 2

Kondenserade materiens fysik Rubriker hämtade från Phys. Rev. B Struktur, strukturella fasövergångar, mekaniska egenskaper, defekter Inhomogena, oordnade och delvis ordnade system Dynamik, dynamiska system, gitterdefekter Magnetism Supraledning och supraflytande vätskor Elektronstruktur och starkt korrelerade system Halvledare 1: bulk Halvledare II: ytor, interface, mikrostruktur och relaterade ämnen Ytfysik, nanostrukturfysik, lågdimensionella system 3

IM2601 Fasta tillståndets fysik Kursen i perspektiv Detta är grundkursen i fasta tillståndets fysik! Varje delområde kräver ytterligare minst en specialkurs. Använder kunskaper från praktiskt taget alla andra kurser på TFYS. Konsekvenser Mycket större bredd än en vanlig kurs. Ställer höga krav på förmågan att ta till sig nya begrepp. 4

IM2602 Fasta tillståndets fysik - tilläggskurs Mål Förstå hur man binder ihop grundkursen med modern forskning. Kunna skriva populärvetenskapligt om forskningen inom området. Lämplig för Alla som avser att läsa en fysikmaster. Andra intresserade. Krav Kan endast läsas ihop med IM2601 Fasta tillståndets fysik. 5

Klassificering av material kondenserade materiens fysik FTF fasta material vätskor gaser plasma kristallina material amorfa kvasikristallina mjuka material material material plaster biologiska material enkristaller polykristaller textur 6

Fasta material Kristallina material Atomerna är ordnade i periodiskt återkommande mönster Vanliga i naturen. Exempel: metaller, diamant, legeringar Amorfa material Atomerna är helt slumpvis ordnade och saknar ordning på långa avstånd Förekommer i naturen. Exempel: fönsterglas Kvasikristallina material Har 5- eller 10-faldiga symmetriaxlar och ordning på långa avstånd. Upptäcktes i labb 1984 (Nobelpriset i kemi 2011). Första naturliga kvasikristallen upptäcktes 2009. 7

Fasta material - andra klassificeringar Elektriska egenskaper Metall, halvledare eller isolator Magnetiska egenskaper Diamagnetism, paramagnetism, ferromagnetism, antiferromagnetism etc Dielektriska egenskaper Dielektrisk, ferroelektrisk, piezoelektrisk, antiferroelektrisk etc Mikrostruktur Vakanser, dislokationer, korngränser, kornstorlek etc 8

Bravaisgitter i 2 dimensioner - 5 styck Hexagonalt Kvadratiskt Rektangulärt Centrerat rektangulärt a 2 a 1 j a 1 a 2 j Oblikt Kvadratiskt, a 1 = a 2 ; j = 90 Rektangulärt, a 1 a 2 ; j = 90 a 1 a 2 j a 1 a 2 a a 1 a 2 a Hexagonalt, a 1 = a 2 ; j = 120 Centrerat rektangulärt, a 1 a 2 ; a = 90 Oblikt, a 1 a 2 ; a 90 9

Bravaisgitter i 3 dimensioner - 14 styck Kubisk (3 st) Hexagonal (1 st) Trigonal (1 st) Tetragonal (2 st) Ortorombisk (4 st) Monoklin (2 st) Triklin (1 st) Kubiska kristallsystemet, a 1 = a 2 = a 3 ; a = b = g = 90 Enkelt kubiskt Rymdcentrerat kubiskt (bcc) Ytcentrerat kubiskt (fcc) 10

Bravaisgitter i 3 dimensioner - forts Tetragonala kristallsystemet, a 1 = a 2 a 3 ; a = b = g = 90 Enkelt tetragonalt Rymdcentrerat tetragonalt Ortorombiska kristallsystemet, a 1 a 2 a 3 ; a = b = g = 90 Enkelt ortorombiskt Rymdcentrerat ortorombiskt Basytcentrerat ortorombiskt Ytcentrerat ortorombiskt 11

Bravaisgitter i 3 dimensioner - forts Hexagonala kristallsystemet, a 1 = a 2 a 3 ; a = b = 90 ; g = 120 Enkelt hexagonalt Trigonala (romboedriska) kristallsystemet, a 1 = a 2 = a 3 ; a = b = g 90 Enkelt trigonalt 12

Bravaisgitter i 3 dimensioner - forts Monoklina kristallsystemet, a 1 a 2 a 3 ; a = g = 90 ; b 90 Enkelt monoklint Basytcentrerat monoklint Triklina kristallsystemet, a 1 a 2 a 3 ; a b g Enkelt triklint 13

Konceptfråga - atomstruktur Vilken eller vilka av dessa ytor kan man använda som primitiv enhetscell när man beskriver atomstrukturen nedan (gittervektorer längs med kanterna på ytorna)? A B C D E F G H I J K 14

Konceptfråga - atomstruktur Vilken kemisk formel har materialet på bilden vars enhetscell är utritad som en kub? A. SrTi8O12 B. SrTi2O6 C. SrTiO3 D. SrTiO Titan, Ti Strontium, Sr Syre, 0 E. SrTi2O3 F. Ingen av dessa 15