1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Laboratorijske vježbe	60

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

CILJEVI PREDMETA: Izvođenjem laboratorijskih vježbi, studenti će upoznati složenije aspekte eksperimentalnog rada u području fizike čvrstog stanja te steći samostalnost u radu koja je neizostavni dio istraživanja u fizici. Znanje stečeno na predavanjima iz kolegija Fizika čvrstog stanja 1 i 2 studenti će produbiti eksperimentalnim radom na pojedinim problemima, pridonoseći dubljem razumijevanju pojedinih tema. Upoznat će se i uvježbati u samostalnom korištenju naprednih uređaja za mjerenje fizičkih veličina te u sklapanju aparature s ciljem eksperimentalnog istraživanja.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:

1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE
1.4. navesti i opisati najsuvremenije znanstvene spoznaje u području svoje specijalizacije;

2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA:
2.1. razviti način razmišljanja koji omogućava postavljanje modela ili prepoznavanje i primjenu postojećih modela u traženju rješenja za konkretne fizikalne i analogne probleme;
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka;
2.6. samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne tehnike te opisati, analizirati i vrednovati dobivene podatke;

3. STVARANJE PROSUDBI:
3.1. raditi u istraživačkom timu s visokim stupnjem samostalnosti i preuzeti odgovornost za planiranje i provođenje dijela istraživanja i/ili projekta;
3.2. razviti osjećaj osobne odgovornosti kroz samostalni odabir izbornih sadržaja ponuđenih u studijskom programu

4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
4.3. koristiti engleski jezik kao jezik struke pri komunikaciji, korištenju literature i pisanju znanstvenih i stručnih radova

5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke;
5.3. uključiti se u znanstveni rad i istraživanja u sklopu doktorskog studija

OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:

Po završetku kolegija Praktikum iz fizike čvrstog stanja student će biti sposoban:
* samostalno koristiti mjerne instrumente i alate koji najčešće čine uobičajeni postav kod istraživanja fizike kondenzirane materije
* samostalno rukovati kriogenim sustavom za hlađenje
* samostalno analizirati mjerene razultate svog istraživanja, usporediti ih s postojećim modelima i grafički prikazati njihovo (ne)slaganje
* predstaviti rezultate svog rada u obliku cjelovitog izvješća i prezentacije
* povezati teorijska znanja iz fizike čvrstog stanja s izvođenjem vježbe i funkcioniranje sastavnih dijelova aparature
* samostalno naći sustav kojeg može proučiti ponuđenom aparaturom

SADRŽAJ PREDMETA:

Tijekom semestra studenti vrše mjerenja iz područja eksperimentalne fizike čvrstog stanja:
* Difrakcija elektrona - raspršenjem elektrona na uzorku grafita, formiraju se difakcijski uzorci na osnovu kojih studenti određuju udaljenost među ravninama.
* Vodljivost poluvodiča - mjerenjem temperaturne ovisnosti električnog otpora poluvodičkog spoja, određuje se veličina energijskog procjepa između vodljive i valentne vrpce.
* Mjerenje magnetootpora i određivanje anizotropije - mjeri se ovisnost magnetootpora Bi uzorka o magnetskom polju, te kutna ovisnost magnetootpora kako bi se odredila anozotropija lokalnog kristalnog polja.
* Hallov efekt - studenti provode mjerenja Hallovog efekta na dopiranom poluvodiču
* Seebeckov efekt - mjerenje Seebeckovog efekta, odnosno termostruje u ovisnosti o toplinskom gradijentu
* Peltierova toplinska pumpa - određivanje rada toplinske pumpe
* Određivanje svojstava faznog prijelaza paraelektrik-feroelektrik variranjem temperature - mjerenjem kapaciteta rezonantnog kruga detektira se nastupanje faznog prijelaza feroelektrika varirajući temperaturu preko kritčne vrijednosti.
* Određivanje svojstava faznog prijelaza magnetskog uređenja (antiferomagnetizam, feromagnetizam) variranjem temperature - mjerenjem susceptibilnosti magnetskog uzorka, promatra se nastupanje (anti)feromagetizma u ovisnosti o temperaturi.
* Određivanje svojstava faznog prijelaza u staklasto stanje variranjem temperature - mjereći temperaturnu ovisnost viskoznosti glicerola promatra se nastupanje staklastog prijelaza.
* Određivanje polarizacije feromagneta variranjem magnetskog polja - mikroskopom se promatra formacija feromagnetskih domena i njihova ovisnost o vanjskom magnetskom polju. Uz pomoć optiči osjetljive diode, mjere se krivulje magnetizacije i promatra histereza uzorka.

OBVEZE STUDENATA:

Studenti se moraju pripremiti za rad prije dolaska na zadanu vježbu. U praktikumu najprije moraju pokazati svoju pripremljenost, a potom samostalno sklopiti aparaturu i vršiti mjerenja.

OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:

Ukupna ocjena iz koelgija se formira na osnovu ocjena iz usmenih kolokviranja pojedine vježbe, ocjene izvještaja te ocjene prezentacije jedne od vježbi praktikuma na kraju semestra. Sve tri ocjene trebaju biti pozitivne kako bi ukupna ocjena bila pozitivna. Student mora, tijekom kolokviranja i u izvješću, pokazati dobro poznavanje fizikalnih aspekata promatranog fenomena, razumijevanje rada mjernog postava, te analizirati i diskutirati dobivene rezultate. Prilikom prezentacije, student daje cijeloviti prikaz rada na jednoj od vježbi, koji obihvaća opis mjerenja, dobivene rezultate i argumentiranje slaganja i/ili ostupanja od postojećih modela. Treba biti spreman odgovoriti na pitanja vezana za prikazano istraživanje.

1. Tiskana uputstva za praktikum (samo za internu upotrebu).
2. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, John Wiley & Sons, 1971., New York (ili hrvatski prijevod).
   V. Šips, Uvod u fiziku čvrstog stanja, Školska knjiga, Zagreb, 1991.

Upis predmeta :
Položen : Fizika čvrstog stanja 2
Položen : Praktikum iz moderne fizike

Izborni predmeti - Redovni Studij - Fizika; smjer: istraživački