Προβλήματα στη Φυσική της Συμπυκνωμένης Ύλης ΙΙ

Abstract

Το παρόν σύγγραμμα είναι ένα φροντιστηριακό βοήθημα που περιέχει λυμένες ασκήσεις στην περιοχή της Φυσικής της Συμπυκνωμένης Ύλης (ΦΣΥ). Αποτελεί τη συνέχεια προηγούμενου συγγράμματος στο Αποθετήριο Κάλλιπος (https://repository.kallipos.gr/handle/11419/1314) και εξετάζει κεφάλαια που συνήθως δεν περιέχονται σε ένα εισαγωγικό μάθημα στη ΦΣΥ, όπως είναι τα κεφάλαια του πρώτου συγγράμματος της σειράς. Το σύγγραμμα «Προβλήματα στη Φυσική της Συμπυκνωμένης Ύλης ΙΙ» περιέχει λυμένα προβλήματα από 5 περιοχές της ΦΣΥ. Συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο ο αναγνώστης θα βρει λυμένες ασκήσεις πάνω στις μεθόδους υπολογισμού της ηλεκτρονικής δομής των στερεών, ίσως το σημαντικότερο κομμάτι της θεωρίας της ΦΣΥ, καθώς η γνώση της ηλεκτρονικής δομής των υλικών μας παρέχει τη βάση για τον υπολογισμό της πλειονότητας των ιδιοτήτων ενός υλικού. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται λυμένες ασκήσεις στη δυναμική των ηλεκτρονίων και στα φαινόμενα μεταφοράς στα στερεά. Το τρίτο κεφάλαιο εστιάζεται σε ασκήσεις πάνω στις οπτικές και διηλεκτρικές ιδιότητες των υλικών. Το τέταρτο κεφάλαιο αφορά τις μαγνητικές ιδιότητες των υλικών, ενώ το πέμπτο κεφάλαιο περιέχει ασκήσεις πάνω στη θεωρία της υπεραγωγιμότητας, τόσο σε επίπεδο φαινομενολογίας, όσο και σε μικροσκοπικό επίπεδο (θεωρία BCS). Η ύλη της ΦΣΥ, που παρουσιάζεται στα παραπάνω κεφάλαια, συνήθως αντιστοιχεί σε ένα προχωρημένο προπτυχιακό μάθημα του προγράμματος σπουδών Τμημάτων Φυσικής ή Εφαρμοσμένων Θετικών Επιστημών ή και σε ένα μάθημα μεταπτυχιακού προγράμματος σπουδών πάνω στη Φυσική ή την Επιστήμη των Υλικών.

The present textbook is a tutorial aid that contains solved exercises in the field of Condensed Matter Physics (CMP). It is a continuation of a previous textbook in the Kallipos Repository (https://repository.kallipos.gr/handle/11419/1314) and explores chapters that are not typically covered in an introductory CMP course, such as the chapters in the first book of the series. The textbook 'Problems in Condensed Matter Physics II' includes solved problems from five areas of CMP. Specifically, in the first chapter, the reader will find solved exercises on methods for calculating the electronic structure of solids, which is perhaps the most important part of CMP theory, as knowledge of the electronic structure of materials provides the basis for computing the majority of material properties. The second chapter presents solved exercises in electron dynamics and transport phenomena in solids. The third chapter focuses on exercises related to the optical and dielectric properties of materials. The fourth chapter deals with the magnetic properties of materials, while chapter five contains exercises on the theory of superconductivity, both at the phenomenological and at microscopic levels (BCS theory). The CMP material presented in the above chapters usually corresponds to an advanced undergraduate course in Physics or Applied Sciences, or to a course in a postgraduate program in Physics or Materials Science.