Appunti degli studenti per corsi ed esami del Prof. Mattei Giovanni

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con dimostrazione sui meccanismi dissipativi: teoria perturbativa, elettroni indipendenti, interazione elettrone fononr, ansatz di tempo di rilassamento, trasporto elettrico, risoluzione iterativa, regola di Matthiessen, effetti termoelettrici, effetti Seebeck, effetti Peltier.

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Semiconduttori

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con dimostrazione sui semiconduttori: numero di portatori di carica, densità di portatori di carica, drogaggio di semiconduttori, semiconduttore intrinseco, donatore, accettore, eccitazione elementare, band gap diretta e indiretta, eccitone.

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Approssimazione semiclassica di una forza che agisce su un elettrone

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con dimostrazione sull’approssimazione semiclassica di una forza che agisce su un elettrone: quantità di moto di cristallo dell’elettrone, massa efficace, matrice Hessiana, energia in funzione di k, definizione di buca, lacune e conducibilità termica.

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Tight binding approximation

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con dimostrazione sulla tight-binding approximation (elettroni legati): hamiltoniano atomico, principio variazionale, calcolo delle energie autofunzione per orbitali s, p e ibridi (calcolo dei coefficienti della combinazione lineare), quantità di modo di cristallo dell’elettrone.

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Elettroni quasi liberi

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni sugli elettroni quasi liberi: principio di indeterminazione, interazione elettrone-nucleo, teorema di Bloch-Floquet, equazione di Schrodinger nel reticolo reciproco, struttura a bande, teoria perturbativa, approssimazione di reticolo vuoto, rimozione della degenerazione, autofunzioni nel punto degenere, approssimazione di zona ridotta.

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Teoria di Sommerfield

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni sulla teoria quantistica dell’elettrone libero di Sommerfield: ipotesi, elettrone in una scatola, legge di dispersione, proprietà del ground state, densità degli stati, energia di Fermi, sfera di Fermi, espansione di Sommerfield, risultati del modello di Sommerfield.

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Fisica dello stato solido

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari, con alcune dimostrazioni ed esercizi su: reticolo diretto, reticolo reciproco, criterio di Wigner-Seitz, prima zona di Brilluen, indici di Miller, modello cinematico della diffrazione, condizione di Laue, legge di Bragg, estinzioni sistematiche, modello del cristallo armonico (materiale monoatomico e biatomico), diffrazione da cristallo con atomi in movimento, fononi, scambio di energia (relazione di Doulong-Petit, gas di oscillatori armonici di Boltzman, equazione fotone-fino e di Einstein, teoria di Debye per oscillatori a temperature prossime allo zero Kelvin, densità degli stati per teoria di Debye e di Einstein), effetti anarmonici (proprietà di trasporto, conducibilità termica, equazioni di trasporto di Boltzman, ansatz di tempo di rilassamento), metalli ed elettroni liberi (modello di Drude, legge di dispersione per un gas di elettroni, equazioni di Maxwell nella materia, regime di alta frequenza, plasmo e di volume, effetto Hall, legge di Wiedeman-Franz), teoria quantistica dell’elettrone libero di Sommerfield (ipotesi, elettrone in una scatola, legge di dispersione, proprietà del ground state, espansione di Sommerfield), elettroni quasi liberi (principio di indeterminazione, interazione elettrone-nucleo, teorema di Bloch-Floquet, equazione di Schrodinger nel reticolo reciproco, struttura a bande, teoria perturbativa, approssimazione di reticolo vuoto, rimozione della degenerazione, autofunzioni nel punto degenere, approssimazione di zona ridotta), tight-binding approximation (sistema complessivo, orbitali ibridi), approssimazione semiclassica (quantità di moto di cristallo dell’elettrone, massa efficace, definizione di buca, lacune e conducibilità termica), meccanismi dissipativi (approssimazione semiclassica, ansatz di tempo di rilassamento, trasporto elettrico, risoluzione iterativa, regola di Matthiessen, effetti termoelettrici, effetti Seebeck, effetti Peltier), semiconduttori (numero di portatori di carica, densità di portatori di carica, del rocaggini di semiconduttori, semiconduttore intrinseco, donatore, accettore, eccitazione elementare, band gap diretta e indiretta, eccitone).

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Metalli ed elettroni liberi

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni su metalli ed elettroni liberi: modello di Drude (ipotesi e problemi), legge di dispersione per un gas di elettroni, equazioni di Maxwell nella materia, regime di alta frequenza, plasmo e di volume, effetto Hall, legge di Wiedeman-Franz.

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Effetti anarmonici

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni sugli effetti anarmonici: proprietà di trasporto, meccanismo di ridistribuzione termica, conducibilità termica, equazioni di trasporto di Boltzman, dinamica del trasporto dei portatori di carica, tempo di decadimento, ansatz di tempo di rilassamento.

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Scambio di energia

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni sullo scambio di energia: relazione di Doulong-Petit, gas di oscillatori armonici di Boltzman, equazione fotone-fino e di Einstein, teoria di Debye per oscillatori a temperature prossime allo zero Kelvin, densità degli stati per teoria di Debye e di Einstein.

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Reticolo diretto e reciproco modello cinematico della diffrazione e altri argomenti

Dal corso del Prof. G. Mattei

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Appunti chiari e con alcune dimostrazioni su: reticolo diretto, reticolo reciproco, criterio di Wigner-Seitz, prima zona di Brilluen, indici di Miller, modello cinematico della diffrazione, condizione di Laue, legge di Bragg, estinzioni sistematiche, modello del cristallo armonico (materiale monoatomico e biatomico), diffrazione da cristallo con atomi in movimento, fononi.

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Fisica dello stato solido (formulario)

Dal corso del Prof. G. Mattei