TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | MN0019 |
| Ad | Solid State Physics |
| Dönem | 2022-2023 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. METİN ÖZDEMİR |
Dersin Amacı / Hedefi
Katıhal fiziğinin temellerinin öğretilmesi.
Dersin İçeriği
Kristal yapılar, temel örgü çeşitleri, ters örgü, Brillion bölgeleri, dalga kırınımı, Bragg yasası, kırınım verisinde yapı tayini, kristal bağlama, kristal titreşimleri, katılarda ısı sığası, ısısal özellikler, serbest elektron Fermi gazı, elektron gazının ısı sığası, elektriksel iletkenlik, katılarda enerji bantları, nannoyapılar,
Dersin Ön Koşulu
none
Kaynaklar
1- Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, 8th edition, John Wiley and Sons, Inc., (2005), 2- Neil W. Ashcroft and N. David Mermin, Solid State Physics, Sounders College Publishing,(1976)
Notlar
Ders notları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Kristal yapıları bilir ve sınıflandırır. |
| ÖÇ02 | X ışınlarının kristal yapılarında kırılmasını ve X-ışınları ile yapı tayinini bilir. |
| ÖÇ03 | Katılarda bağlanma çeşitlerini ve onların kuantum mekaniksel temellerini bilir. |
| ÖÇ04 | Katıların elastik özeelikleri hakkında bilgi sahibi olur. |
| ÖÇ05 | Kristallerde atomik titreşimleri, akustik ve optik fononları ve özelliklerini bilir. |
| ÖÇ06 | Katılarda ısı sığasının fiziksel temellerini bilir. |
| ÖÇ07 | Bir, iki ve üç boyutta serbest elektron Fermi gazı ve özelliklerini bilir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Doktora çalışması esnasında kazandığı yeterliliklerine dayalı olarak alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır. | 3 |
| PÖÇ02 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Alanındaki çalışmalarda yararlanılan ekipmanları etkin kullanabilir. | |
| PÖÇ03 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Çeşitli fiziksel niceliklerin deneysel ölçüm yöntemlerini seçer ve aletleri duyarlılık sınırlarına uygun olarak kullanır. | |
| PÖÇ04 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | 3 |
| PÖÇ05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Doktora yeterlik sınavı hazırlık çalışması süresince elde edilen bilgilerden sonuçlar çıkarabilir. | 3 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili edinilen bilgileri yazılı ve sözlü olarak yorumlayabilir. | 4 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Çalışma alanı ile ilgili matematiksel yöntemleri kullanır. | 3 |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bilimsel araştırmanın mantığı, tasarımı, sonuçlanması ve sonuçların aktarılması hakkında bilgi sahibi olur. | 3 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Malzeme ve nanoteknoloji alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 4 |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olur. | 3 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilime yenilik getiren bir bilimsel yöntem geliştirir. | 2 |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Alanı ile ilgili yeni düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | 3 |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Malzeme ve nanoteknolojiye ilişkin özel bir konuda bağımsız araştırma gerçekleştirebilir. | 3 |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Disiplinlerarası çalışmaların yürütülmesinde liderlik yapabilir. | 3 |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 3 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramların öngörülerini hesaplayabilir ve deneysel sonuçlarla karşılaştırabilir. | 4 |
| PÖÇ17 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Çalışma alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | 4 |
| PÖÇ18 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Çalışma alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | 3 |
| PÖÇ19 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Alanındaki problemlere ilişkin özgün çözüm yolları geliştirebilir. | 3 |
| PÖÇ20 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bir bilimsel makale hazırlayabilir ve uluslararası hakemli dergilerde alanı ile ilgili bilimsel makale yayımlayabilir. | 2 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Kristal yapı, ilkel hücre, baz ve kristal yapı, örgü tipleri, Bravais örgüsü. | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Kristal düzlemleri için indis sistemi, basit kristal yapılar, kristal yapıların doğrudan görüntülemesi: STM, kristal yapı verisi | Kitapta ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 3 | Ters örgü uzayı ve dalga kırınımı, kristallerin dalgaları kırması, Bragg yasası, ters örgü vektörleri | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 4 | Yapı ve atomik form faktörleri, Brillouin bölgeleri. | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 5 | Kırınım deseninden kristal yapı tayini. | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Kristal bağlama, orijini ve elastik sabitler, van der Waals-London etkileşmesi, iyonik kristaller, kovalent kristaller, bağlanma çeşitlerinin karşılaştırılması | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Metaller, hidrojen bağları ve elastik özellikler ile ilgili diğer tanımlar. | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
|
| 9 | Kristal titreşimleri (fononlar) | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Akustik ve optik bölgeler, elastik dalgaların kuantumlaşması | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 11 | Termal özellikler, fononlardan kaynaklanan ısı sığası, durum yoğunluğu | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 12 | Isı sığası için Einstein ve Debye modelleri | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 13 | Bir, iki ve üç boyutta serbest elektron Fermi gazı, elektronlardan kaynaklanan ısı sığası | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 14 | Manyetik alanda hareket | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Nanoyapılar, 0, 1 ve 2 boyutlu yapıların elektronik durumu | Kitapta ilgili konu çalışılsın. | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 16 | Final sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
|
| 17 | Final sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||