Metody doswiadczalne w fizyce ciala stalego

Kod przedmiotu
13.2-08-20-B/06
LICZBA PUNKTÓW ECTS
2
Nazwa przedmiotu
METODY DOŚWIADCZALNE W FIZYCE CIAŁA STAŁEGO
Jednostka prowadząca
Instytut Fizyki
Kierunek studiów
Fizyka, studia stacjonarne II stopnia, specjalność nauczycielska
Rok, semestr,
formy zajęć i liczba godzin
Rok
Semestr
II
IV
Formy zajęć
Wyk.
Konw. / Ćw.
30
15
Lab.
Punkty
ECTS
2
Kierownik i realizatorzy
dr Henryk Kołodziej
Przedmioty wprowadzające i
wymagania wstępne
Ramowy program przedmiotu
Znajomość zjawisk fizycznych poznanych w ramach wykładów z podstaw fizyki
wykorzystywanych w metodach badawczych .
WYKŁAD i ĆWICZENIA
I Pomiar wielkości elektrycznych:
Metody: mostkowe, bezkontaktowe, badania nadprzewodników, pomiarowe
nośników prądu, oparte o efekt Halla.
II Badania strukturalne ciała stałego:
Detektory promieniowania; metody dyfrakcyjne (XRD); neutronografia (ND);
dyfrakcja elektronów (ED, EM); techniki: pozytonowe (PEM), mionowe (µSR);
ultradźwięki w badaniach defektów strukturalnych.
III Badania powierzchni ciała stałego:
Jonowa mikroskopia jonowa (FIM); dyfrakcja elektronów niskoenergetycznych
(LEED); skaningowy mikroskop tunelowy (STM); spektroskopia elektronowa
analizy chemicznej (ESCA); spektroskopia masowa jonów wtórnych (SIMS).
IV Struktura elektronowa ciała stałego:
Spektroskopia fotoelektronów (PES); charakterystyczne straty energii (EELS);
zastosowanie STM do badania stanów powierzchniowych; wybrane metody
badania materiałów amorficznych i organicznych.
V Pomiary rozkładu gęstości pędu elektronów i dynamiki ciała stałego:
Komptonowskie rozpraszanie fotonów, elektronów i neutronów; anihilacja
pozytonów (ACPA, PAT, PELS); spektrometria w podczerwieni (IRS);
rozpraszanie światła Brillouina (BS) i ramanowskie (RS); nieelastyczne
rozpraszanie neutronów (INS, ICNS, TF).
VI Metody rezonansowe:
Jądrowy rezonans magnetyczny (NMR, NQR); elektronowy rezonans
paramagnetyczny
(EPR);
rezonans
ferromagnetyczny
(FMR)
i
antyferromagnetyczny (AFMR); spektrometria Mössbauera (MS).
VII Lasery w technice badawczej:
Metody badawcze oparte o dwójłomność wymuszoną (KE, OKE, FE, CME);
metody oparte o optykę nieliniową, lasery femtosekundowe; metody z generacją
drugiej harmonicznej (SHG, SFG).
VIII Badania własności magnetycznych, elastycznych i termicznych:
Metody makroskopowe magnetyczne; holografia elektronowa; mikroskop:
akustyczny (AM), refleksyjny, transmisyjny, fotoakustyczny (PAM) i eletronowo
- akustyczny (EAM); analiza termiczna (TA, DTA, DSC, TGA, TMA).
IX Nadprzewodniki w technice badawczej:
Nadprzewodzący
interferometr
kwantowy
(SQUID);
nadprzewodniki
wysokotemperaturowe (HTS), zastosowanie i ich perspektywy.
Forma zaliczenia zajęć
Metoda dydaktyczna
Egzamin, odpowiedź ustna – referowanie wybranych technik badawczych +
opracowanie pisemne.
Literatura podstawowa
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
A. Oleś - Metody doświadczalne fizyki ciała stałego - WNT, W-wa 1998,
A. Oleś - Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego. Leptony i fotony WNT, W-wa 1993,
A. Oleś - Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego. Fale, cząstki,
kwazicząstki - WNT, W-wa 1987,
A. Oleś - Metody eksperymentalne fizyki ciała stałego - WNT, W-wa 1983,
M. Subotowicz - Metody doświadczalne w fizyce ciała stałego - UMCS,
Lublin 1976,
S. Lebson – Podstawy miernictwa elektrycznego – WNT, W-wa 1970,
L. Kalinowski - Fizyka metali - PWN, W-wa(1970),
J. M. Ziman - Wstęp do fizyki ciała stałego - PWN, W-wa 1977,
P. Wilkes - Fizyka ciała stałego - PWN, W-wa 1979,
W. A. Harrison - Teoria ciała stałego - PWN, W-wa 1976,
A. K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski – Wstęp do fizyki – 2, cz. 2, PWN, Wwa 1991,
B. Kwiecińska, S. Gorczyca -Mikroskopia elektronowa i elektronografia Wyd. Geol., W-wa 1988,
J. Przedmojski - Rentgenowskie metody badawcze w inŜynierii
materiałowej - WNT, W-wa(1990),
A. Hrynkiewicz - Metody jądrowe w badaniach skondensowanej materii Postępy Fizyki, 1996,
A. Śliwiński - Ultradźwięki i ich zastosowanie - WNT, W-wa 1993,
K. von Klitzing - Kwantowy efekt Halla - Postępy Fizyki, 1986,
R. Eisberg, R. Resnick – Fizyka kwantowa – PWN, W-wa 1983,
M. Cyrot, D. Pavuna – Wstęp do nadprzewodników – PWN, W-wa 1996,
19. H. Barańska, A. Łabodzińska, J. Terpiński - Laserowa spektroskopia
ramanowska - PWN, W-wa 1981,
B. Ganet - Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe - Wyd. Lek. PZWL,
W-wa 1997,
J. B. England – Metody doświadczalne fizyki jądrowej – PWN, W-wa
1980,
E. Skrzypczak, Z. Szefliński – Wstęp do fiz. jądra atom. i cząstek element.
– PWN, W-wa 2002,
E. A. Turow, M. P. Pietrow - Jądrowy rezonans magnetyczny w
ferromagnetykach i antyferromagnetykach - PWN, W-wa 1971,
M. Bałanda, S. Nizioł - Efekt Faradaya i jego zastosowanie w fizyce
magnetyków - Postępy Fizyki, 1975,
K. Ernst - Laserowa spektroskopia nasyceniowa - Postępy Fizyki, 1975,
L. Sobczyk - Metody elektrooptyczne i magnetooptyczne - PWN, W-wa
1983,
E. G. S. Paige - Powierzchniowe fale akustyczne i ich zastosowania Postępy Fizyki, 1981,
Internetowy magazyn badań nieniszczących – http://www.ndt-imbt.com/,
Internet
–
http://users.uj.edu.pl/~ufpodstaw/wyklad/Wyklad4files/frame.htm.
Literatura uzupełniająca
1. Praca zbiorowa - Makrofizyka kwantowa - PWN, W-wa 1969,
2. J. M. Massalski - Detekcja promieniowania jądrowego - PWN, W-wa 1959,
3. M. van Meerssche, J. Feneau-Dupont - Krystalografia i chemia strukturalna PWN, W-wa 1984,
4. W. Jakubowski - Przewodniki superjonowe - WNT, W-wa 1988,
5. J. Stankowski, B. CzyŜak - Nadprzewodnictwo - WNT, W-wa 1994,
6. J. M. Janik - Fizyka chemiczna - PWN, W-wa 1989,
7. W. śabiński, K. Dyrek - Elektronowy rezonans paramagnetyczny - Wyd.
Geolog., W-wa 1979,
8. F. Kaczmarek - Wstęp do fizyki laserów - PWN, W-wa 1979,
9. S. Kielich - Molekularna optyka nieliniowa - PWN, W-wa 1977,
10. M. Suffczyński - Spektroskopia wielofotonowa bez efektu Dopplera Postępy Fizyki, 1977,
11. E. Jagoszewski - Holografia optyczna - PWN, W-wa 1986,
12. H. Klejman - Lasery - PWN, W-wa 1979