17. tétel kristályos anyagok fizikája Flashcards
Milyen mennyiségeket érdemes definiálni a pontcsoportok, szimmetriák, Bravais-rács résznél?
Bravais-rács és Wigner-Seitz cella
Reciprokrács és Brilluin zóna
(esetleg elemi cella térfogata, mert könnyű a levezetés)
Mi a kapcsolat “a” és “b” között? Azaz hogyan térünk át rácsvektorokról reciprokrácsvektorokra?
a_i * b_j =kroneckerdelta _i, j * 2pi
Bravais rács képlet
R_n=n_1 *a_1 +n_2 *a_2 +n_3 *a_3
A rácsvektorok megválasztása egyértelmű?
Nem, többféleképpen is megválaszthatjuk a rácsvektorokat, érdemes lehet az együtthatókat a
legkisebb relatív prímeknek választani.
(Vagy az is jó lehet, ha a kifeszített térfogat a legkisebb)
Mit az elemi cella?
Egy pontot tartalmazó tartomány.
hogyan írható fel a kristálysíkok távolsága?
d_h,k,l= 2pi/G_h,k,l
ahol h,k,l Miller-indexek
A tétel diffrakcióról szóló részénél milyen pontokat érdemes megemlíteni?
1) amplitúdó kiszámítása
2) kinematikus elmélet -Bragg és Laue
Mi a különbség a Bragg és a Laue elméletek között?
A Bragg elmélet síkokról való visszaverődést, a Laue elmélet egyes atomokról szóró visszaverődést vizsgálja.
Mi a Bragg feltétel?
2d sin (theta) = m * lambda
Mi a Laue feltétel?
R_n (k-k’) = 2pim
Milyen szerkesztés teljesíti a Laue feltételt?
Ewald szerkesztés
Hogyan számítható ki a diffrakció esetén az amplitúdó (szavakkal)?
Az elektronsűrűség Fourier transzformáltja
A diffrakció amplitúdójának meghatározása esetén hogyan áll elő r?
r=R_n+ r_p
ahol R_n a cella sarkába mutató vektor, r_p pedig a cellán belüli rácspontba mutat
Hogyan hívjuk a diffrakciónál az amplitúdó meghatározása esetén azt a tagot, ami
a) egyetlen atom tulajdonságait jellemzi
b) elemi cellák tulajdonságait jellemzi
c) egy adott cella tulajdonságait jellemzi
a) atomszórási tényező
b) rácsösszeg
c) struktúra-faktor
Laue feltételnél hogyan határozzuk meg bejövő és visszavert hullám hullámszámát?
bejövő: k=2pi/lambda *n
visszavert: k’=2pi/lambda *n’
Mik az elektrondiffrakció sajátosságai (felbontás, hullámhossz, energiaigény, közeg, minta károsítása, miről ad információt)?
nagy felbontás
rövid hullámhossz
nagy energiaigény
vákuum
károsítja a mintát
felszínről ad információt
Mik az röntgendiffrakció sajátosságai (hullámhossz, energiaigény, közeg, minta károsítása, miről ad információt)?
kis felbontás
nagy hullámhossz
kevesebb energia
levegő
nem annyira károsítja a mintát
teljesen átvilágít, nem csak felszíni információ
milyen diffrakciós módszerek vannak?
Laue
forgókristályos
por (biztos lesz erősítés)
Honnan indulunk ki a rácsrezgések termikus hatásainak vizsgálatánál?
A rácspontok apró független harmonikus oszcillátorokként viselkednek.
Mit akarunk kiszámolni rácsrezgések termikus vizsgálatánál?
Azt hogy a hullámszámok által kifeszített fázistér w+dw tartományában hány módus van.
Mi a diszperziós reláció?
w= c * |q|
Hogyan írható fel a módusok száma adott w+dw tartományban?
g(w+dw)= V/N * rho (w w_e)
Mi az eredmény rácsrezgések termikus hatásainál?
g(w) = 4pi (w/c)^3
MI a kiinulási alapunk a sávszerkezeteknél?
A kristályrács atomjainál az elektonok diszkrét energiaszinteket tölthetnek be. Az elektronpályák felhasadhatnak, mivel az elektronok fermionok és rájuk is vonatkozik a kizárási elv.
Mit mondd meg a Fermi-Dirac eloszlás?
Annak a valószínűségét, hogy adott szint be van töltve egy elektron által.
Mi történhet termikus gerjesztés hatására? Miért?
Termikus gerjesztés képes különböző állapotok között elektronokat mozgatni, hiszen olyan sok a megengedett állapot, hogy nagyon pici az energiaszintek különbsége.
Fermi-DIrac eloszlás képlet
f (eps) = 1/ 1+ e^(beta*(eps-mu))
ahol mu: Fermi szint
Mi szerint különböztetünk meg különböző anyagokat a sávszerkezeteknél?
A Fermi szint és a megengedett sávok kapcsolata alapján.
Milyen anyagokat különböztetünk meg a Fermi-szint és a megengedett sávok kapcsolata alapján?
vezető, félvezető, szigetelő
Milyen kapcsolatban állnak a megengedett sávok egymással vezető, félvezető és szigetelő esetén?
átfednek
kis gap
nagy gap
Mit jelent ha a megengedett sávok a sávszerkezetben átfednek? Milyen anyagra jellemző ez?
elektronok képesek elmozdulni, vezető anyagok
Mit jelent ha a megengedett sávok között kis gap van? Milyen anyagra jellemző ez?
az elektronok termikus gerjesztéssel tudnak átjárni, félvezetők
Mit jelent ha a megengedett sávok között nagy gap van? Milyen anyagra jellemző ez?
az elektronok nem tudnak átjutni rajta (max csak vmi extramagas hőmérsékleten) szigetelőkre jellemző ez
elektronmikroszkópnál milyen típusú elektronok verődnek vissza? Mik ezeknek a jellemzői? Illetve miket tudunk még detektálni?
röntgenfotonok
visszaszórt elektronok
szekunder elektronok
