ПРОГРАМА
кандидатського іспиту за спеціальністю
01.04.13. - ФІЗИКА МЕТАЛІВ.

Вступ

  1. Роль фізики металів у розвитку високих технологій і створення нових металевих матеріалів. Вклад вчених України в її розвиток.
ІІ. Структура металів і сплавів
  1. Кристалічні та аморфні тіла. Трансляційна симетрія. Елементарна комірка. Гратки Браве. Точкові та просторові групи. Обернена гратка.
  2. Особливості розповсюдження хвиль у періодичних структурах. Зони Брілюена.
  3. Дефекти у кристалах. Точкові дефекти, їх утворення та дифузія. Дислокації. Їх основні типи, механізми утворення та динаміка. Взаємодія дислокацій з точковими дефектами. Дефекти пакування, типи, механізми утворення. Дисклинації, типи та механізми формування. Радіаційні дефекти, основні типи, радіаційно стимульована дифузія.
  4. Аморфні метали. Основні характеристики структури (ближній порядок, радіус кореляції). Особливості кристалізації. Засоби одержання. Методи дослідження структури.
ІІІ Енергетичний спектр металевих кристалів
  1. Опис енергетичного стану кристалу за допомогою газу квазічастинок. Приклади квазічастинок. Електрони в металах як квазічастинки. Квазіімпульс. Закон дисперсії. Теорема Блоха . Густина станів. Статистика газу квазічастинок. Бозони і ферміони. Взаємодія квазічастинок.
  2. Коливання кристалічної гратки – фонони. Акустичні та оптичні гілки коливань. Частота Дебая. Фактор Дебая-Валлера у розсіянні рентгенівських променів. Ангармонізм коливань та теплове розширення.
  3. Електронні стани у кристалах. Одноелектронна модель. Наближення сильного та слабого зв'язку. Зонна модель та типи хімічного звяз'ку у металах. Вироджений електронний газ. Електронна теплоємність. Поверхня Фермі, її приклади у різних кристалічних структурах. Методи дослідження.
  4. Електронний спектр та густина станів електронів у квантуючому магнітному полі. Ефект де Гааза-ван Альфена.
IV Електронні кінетичні властивості металів
  1. Кінетичне рівняння. Електро- та теплопровідність. Час релаксації. Механізми розсіяння електронів. Розсіяння на домішках та дефектах. Електроопір впорядкованих твердих розчинів, що розпадаються. Аномальна поведінка електроопору. Електронно-фононні зіткнення. Магнетоопір та ефект Холла.
  2. Метали з великою довжиною пробігу електронів. Аномальний скін-ефект. Циклотронний резонанс та розмірні ефекти. Проникнення електромагнітного поля у метал.
  3. Надпровідність. Основні властивості надпровідників. Надпровідники І і ІІ роду. Ефект Мейсснера. Вихрові структури. Куперівські пари. Тунельний ефект та ефект Джозефсона.
V Механічні, оптичні та магнітні властивості металів
  1. Тензор пружних сталих та пружна деформація. Закон Гука. Пластичність металів. Границя плинності. Зміцнення. Внутрішнє тертя.
  2. Механізми поглинання фотонів у металах. Поглинання вільними носіями. Поглинання граткою. Багатофононні процеси. Фотоефект.
  3. Діамагнетизм вільного електронного газу. Спіновий парамагнетизм. Закон Кюрі. Феромагнетизм. Молекулярне поле Вейса. Обмінна взаємодія. Феромагнітні домени. Енергія анізотропії. Доменна стінка. Антиферомагнетизм.
VI Термодинаміка та фазові переходи
  1. Рівновага фаз. Діаграми рівноваг. Типи фазових переходів. Тверді розчини (типи та структура). Проміжні фази. Структурні фазові переходи – фазові перетворення. Кристалізація. Мартенситне перетворення. Впорядкування. Розпад пересиченого твердого розчину. Термодинаміка та кінетика перетворення (основні характеристики). Механізми перетворення.
VII Експериментальні методи фізики металів
  1. Дифракційні методи: рентгенографія, електронна мікроскопія, нейтронографія (основні характеристики, області застосування).
  2. Резонансні методи: ЯМР, ЕПР, ефект Месбауера. Електронно-позитронна анігіляція (фізичні принципи методів та області застосування).
  3. Електричні та гальванометричні вимірювання, як методи вивчення електронної та кристалічної структури металів.
  4. Методи термодинамічного дослідження
Література
  1. Смирнов А.А. Молекулярно-кинетическая теория металлов. М., Наука, 1966.
  2. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов. Л., Наука, 1972.
  3. Уманский Я.С., Скаков Ю.А. Физика металлов. М., Атомиздат, 1978.
  4. Физическое металловедение, под ред. Р. Канна. М., Мир, 1967.
  5. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. М., Мир, 1978.
  6. Роуз-Инс А., Родарик Е. Введение в физику сверхпроводимости. М., Мир, 1978.
  7. Лифшиц В.Г., Кропошин В.С., Линецкий Я.Л. Физические свойства металов и сплавов. М., Металлургия, 1980.
  8. Избранные методы исследования в металоведении, под ред. Г. Й. Хунгера. М., Металлургия, 1985.
  9. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металоведении. М., Металлургия, 1973.

ДОДАТКОВА ПРОГРАМА

I. Електропровідність в дисперсних плівках:

II. Електропровідність суцільних плівок: III. Гальваномагнітні розмірні ефекти в тонких плівках: IV. Перенесення гарячих електронів.
V. Перенесення тепла: VI. Методи одержання аморфних металевих плівок: VII. Вимірювання товщин плівок: VIII. Дослідження структури аморфних плівок:


 Література.

  1. Берри Р., Холл П., Гаррис М. Тонкопленочная технология. М., Энергия, 1972, -356 с.
  2. Миколайчук О.Г., Когут О.М. Практикум з електронографії. Л., вид. Львів. ун-ту, 1977, -101 с.
  3. Повелл К. и др. Осаждение из газовой фазы. М., Атомиздат, 1970.
  4. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой (Выпуск ІІ), пер. с англ. под ред. Р. Бершина. М., Мир, 1986.
  5. Розбери Ф. Справочник по вакуумной технике и технологиии. М., Энергия, 1972, -455 с.
  6. Технология тонких пленок. Справочник под ред. Л. Массела, Р. Гленга. М., Сов. Радио, 1977, Т. 1,2 -768 с.
  7. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел, сб. стат. под ред. Е.С. Машковой. М., Мир, 1989, -349 с.
  8. Хасс Г., Турн Р.Е. Физика тонких пленок. М., Мир, Т. 1-8, 1967-1972.
  9. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленка. М., Мир, 1972, -434 с.
 

 
Main page of Viktor Prysyazhnyuk