Corso di laurea in Fisica

Onde in mezzo non dispersivo e in mezzo dispersivo, velocità di gruppo. Strutture cristalline ed elementi di simmetria puntuale.  Diffrazione di neutroni ed elettroni: tecniche sperimentali per la diffrazione X e calcolo di Laue per l'ampiezza dell'onda diffusa. Reticolo reciproco e sue proprietà.

Modelli di Sommerfeld e di Drude per gli elettroni nei solidi: proprietà in regime stazionario. Distribuzione di Fermi e potenziale chimico. Capacità termica a basse temperature. Conduzione elettrica: ipotesi di Drude sulle collisioni. Legge di Ohm. Tempo di rilassamento. Conducibilità termica e legge di Wiedemann-Franz secondo Drude e Sommerfeld. Effetto Seebeck. Frequenza di plasma. Plasmoni. Lunghezza di schermo elettrostatico in approssimazione di Thomas-Fermi. Depressione statistica dell'interazione elettrone-elettrone.

Teorema di Bloch in 3D. Impulso cristallino. Schemi della zona ridotta, estesa e ripetuta. Periodicita' delle autofunzioni e degli autovalori nello spazio k, bande di energia. Andamento delle bande e autofunzioni nel modello di Kronig-Penney. Modello ad elettroni quasi liberi in 1D. Soluzione approssimata a bordo zona. Definizione di superficie di Fermi. Superficie di Fermi per un metallo bivalente in 2D: superficie di tipo elettrone e di tipo lacuna. Modello semiclassico per il moto degli elettroni nelle bande. Tensore massa efficace. Proprietà delle lacune confrontate con le proprietà degli elettroni.

Vibrazione di una catena lineare monoatomica infinita. Sistemi a numero finito di gradi di libertà e concetto di modo normale di oscillazione. Hamiltoniana delle oscillazioni in coordinate ordinarie e in coordinate normali. Trattazione quantistica e fonone come quanto
di eccitazione. Vibrazione di una catena lineare biatomica: modi acustici e ottici. Esempi di relazioni di dispersione per cristalli reali. Interazione anarmonica e accoppiamento residuo tra modi normali: processi a 3 fononi. Cenni allo scattering anelastico di neutroni.