1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	56
Auditorne vježbe	36

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

U predmetu će se izložiti temelje suvremene fizike kondenzirane materije kroz razradu najvažnijih teorijskih koncepata i metoda, i dati prikaz eksperimentalnih metoda kojima se mjere svojstva, kako standardnih krutnina, tako i onih koji su predmetom današnjih intenzivnih istraživanja. Sadržaj će u varijabilnom dijelu pratiti i nove istraživačke pravce u daljnjem razvoju ove grane fizike.
Cilj predmeta je upoznavati studente s ključnim fizikalnim konceptima i teorijskim metodama te im približiti razne eksperimentalne tehnike, kako bi se osposobili za sintetsko povezivanje rezultata mjerenja s teorijskim predviđanjima i interpretacijama.
Teorijski dio gradiva obuhvatiti će sljedeće cjeline:
* osnovne teorijske metode za sustave mnoštva čestica
* kristalne strukture i pripadne simetrije
* elektronske vrpce
* Coulombovo međudjelovanje u Fermijevim i drugim fermionskim tekućinama
* Izolatori, ekscitoni, prijelazi metal-izolator, feroelektrična uređenja
* dinamika kristalne rešetke, vezanje elektrona i fonona, polaroni
* magnetska uređenja i uređenja s modulacijama gustoće naboja
* neke pojave u strukturama reducirane dimenzije (kvantni Hallov efekt, topološki izolatori)
* supravodljivost

Uz teorijske elemente studenti će biti upoznati sa širokim rasponom sofisticiranih eksperimentalnih tehnika koje se koriste u suvremenoj fizici kondenzirane materije. Studenti bi na kraju trebali razumjeti eksperimentalne procedure prikazane u većini publikacija iz čvrstog stanja. Za metode koje se obrađuju naučit će koje informacije pojedina metoda može dati, koja su ograničenja, koliko traju eksperimenti, je li to oprema za koju treba aplicirati projekt. Pojedine tehnike će biti detaljnije obrađene, a ostale će biti ukratko opisane uz navođenje prikladne literature za proširivanje znanja.
Obuhvatiti će se sljedeće eksperimentalne tehnike:
* niske temperature, visoki tlakovi, jaka magnetska polja
* sinkrotronsko zračenje, rendgenska difrakcija, neelastično rendgensko raspršenje, neutronsko raspršenje
* kutno razlučiva fotoemisijska spektroskopija (ARPES)
* optičke tehnike: vodljivost, reflektometrija, elipsometrija, Ramanova spektroskopija
* električni transport: otpor, Hall efekt, Nernstov efekt, magnetootpor, kvantne oscilacije, toplinski transport
* Toplinski kapacitet, magnetokalorički efekt, toplinsko rastezanje
* magnetska karakterizacija: AC susceptibilnost, SQUID, vibrirajući magnetometar, mjerenje momenta magnetske sile
* nuklearna magnetska i kvadrupolna rezonancija, muon spin spectroscopy, ESR
* elektronska mikroskopija: TEM, SEM; pretražne mikroskopije: STM, AFM

1. C. Kittel, Quantum Theory of Solids, John Wiley&sons, 2005.
2. H. Haken, Quantum Field Theory of Solids, North-Holland, 1976.
3. J. Solyom, Fundamentals of the Physics of Solids, I, II, III, Springer 2007 - 2010.
4. J. Ziman: Electrons and phonons: The Theory of Transport Phenomena in Solids, Oxford 2001.
5. J. S. Dugdale: Electrical Properties of Metals and Alloys, Hodder & Stoughton Educational 1977.
6. Strongly Correlated Systems: Experimental Techniques (Springer Series in Solid-State Sciences), urednici A. Avella i F. Mancini, Springer 2014.

Fizika kondezirane tvari - redovni predmeti - Redovni Smjer - Fizika kondenzirane tvari