BÀI GIẢNG VẬT LÍ CHẤT RẮN

Bài giảng VẬT LÝ CHẤT RẮN Biên soạn: ThS Trần Quốc Lâm TÀI LIỆU THAM KHẢO       [1] Đào Trần Cao (2004), Cơ sở vật lý chất rắn, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [2] Nguyễn Thế Khơi, Nguyễn Hữu Mình (1992), Vật lý chất rắn, NXBGD [3] Nguyễn Ngọc Long (2007), Vật lý chất rắn, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [4] Ngụy Hữu Tâm (2003), Những ứng dụng Laser, NXB Khoa học Kỹ thuật [5] Thân Đức Hiền (2008), Nhập môn siêu dẫn, NXB Bách Khoa Hà Nội [6] Charles Kittel (1996), Introduction to Solid State Physics, John Wiley & Sons, Inc NỘI DUNG  Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT RẮN  Chương 2: DAO ĐỘNG MẠNG TINH THỂ  Chương 3: TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA TINH THỂ  Chương 4: LÝ THUYẾT VÙNG NĂNG LƯỢNG  Chương 5: KHÍ ELECTRON TỰ DO TRONG KIM LOẠI  Chương 6: BÁN DẪN  Chương 7: TÍNH CHẤT ĐIỆN MƠI CỦA VẬT RẮN  Chương 8: TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT RẮN  Chương 9: TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT RẮN  Chương 10: TÍNH CHẤT SIÊU DẪN CÁC TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA VẬT CHẤT TRONG TỰ NHIÊN Trong tự nhiên vật chất tồn trạng thái (các trạng thái ngưng tụ vật chất):  RẮN - LỎNG - KHÍ Rắn = Tinh thể + vô đònh hình Cấu trúc :     Tinh thể : cấu trúc có độ trật tự cao Khí : cấu trúc hoàn toàn trật tự Lỏng: phân tích cấu trúc tia X, tia e nơtron với phương pháp chủ yếu Debye Laue  cấu trúc lỏng gần với tinh thể khí Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT RẮN (t1 – t6) Độ trật tự Thể RẮN Tinh thể Thể lỏng Thể khí Vơ định hình Thể PLASMA Chất lưu MỘT SỐ TINH THỂ Muối Thạch Đường Kim cương Pyrite MỘT SỐ ỨNG DỤNG Bán dẫn Siêu dẫn Màn hiển thò Laser Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT RẮN (t1 – t6) uu r a3 1.1 MẠNG TINH THỂ 1.1.1 Mạng không gian ur R Ba véctơ sở: r r r a1 , a2 , a3 gọi véctơ tịnh tiến bảo toàn mạng ur r r r R  n1a1  n2 a2  n3a3 (1.1) a2 a1 Các ô mạng chồng khít lên kéo dài vô hạn Sự lựa chọn vectơ sở tùy ý nên nhiều cách chọn ô mạng khác Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT RẮN (t1 – t6) ur ur uu r R  2a1  4a2 4a 2a1 a2 a1 Véctơ nguyên tố mạng 2D với n1 = 2; n2 = Chương 1: CẤU TRÚC TINH THỂ VẬT RẮN (t1 – t6) a2 ur ur uu r R  a1  a2 2 a1 a2 a1 Véctơ đơn vị mạng 2D với n1 = 2/3; n2 = 3/2 Chương 8: TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT RẮN (t38-t41) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.1 Hiện tượng siêu dẫn 9.1.1 Khái niệm 9.1.2 Đặc tính siêu dẫn 9.2 Vật liệu siêu dẫn 9.2.1 Điều kiện để vật liệu có tính siêu dẫn 9.2.2 Vật liệu siêu dẫn loại I loại II 9.2.3 Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao 9.3 Lý thuyết siêu dẫn 9.4 Một số ứng dụng tượng siêu dẫn Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.1 HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN 9.1.1 Khái niệm Chất dẫn điện có điện trở 9.1.2 Đặc tính siêu dẫn 9.1.2.1 Tính dẫn điện 9.1.2.2 Từ trở lớn vô hạn Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) Hiệu ứng Meissener Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.1.2.3 Hiệu ứng chui hầm Josephson Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.2 VẬT LIỆU SIÊU DẪN 9.2.1 Điều kiện để vật liệu có tính siêu dẫn J  Jc H  Hc T  Tc Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.2.2 Vật liệu siêu dẫn loại I loại II 9.2.2.1 Vật liệu siêu dẫn loại I Khi H > Hc  dẫn điện bình thường 9.2.2.2 Vật liệu siêu dẫn loại II Khi Hc1 < H < Hc2  hỗn hợp dẫn điện bình thường siêu dẫn Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.2.3 Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao 1986: 77K138K Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.3 LÝ THUYẾT SIÊU DẪN Lý thuyết BCS (John Bardeen, Leon Cooper Robert Schrieffer) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) 9.4 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN Truyền tải điện Tàu chạy đệm từ Máy gia tốc mạnh Đo điện trường Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) Chương 9: HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN (t42 – t45) ... Chương 7: TÍNH CHẤT ĐIỆN MƠI CỦA VẬT RẮN  Chương 8: TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT RẮN  Chương 9: TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT RẮN  Chương 10: TÍNH CHẤT SIÊU DẪN CÁC TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA VẬT CHẤT TRONG TỰ... Cao (2004), Cơ sở vật lý chất rắn, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [2] Nguyễn Thế Khơi, Nguyễn Hữu Mình (1992), Vật lý chất rắn, NXBGD [3] Nguyễn Ngọc Long (2007), Vật lý chất rắn, NXB Đại học quốc... TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA VẬT CHẤT TRONG TỰ NHIÊN Trong tự nhiên vật chất tồn trạng thái (các trạng thái ngưng tụ vật chất) :  RẮN - LỎNG - KHÍ Rắn = Tinh thể + vô đònh hình Cấu trúc :     Tinh thể