آموزش فیزیک حالت جامد پیشرفته 1 – بخش یکم

درس فیزیک حالت جامد از دروس تخصصی رشته فیزیک است. امروزه شاهد پیشرفت‌های عظیمی در تکنولوژی که براثر زحمات فراوانی که پیشینیان جهت شناخت و دسته‌بندی مواد مختلف کشیده‌اند، هستیم. مواد مختلفی که از آن‌ها صحبت می‌کنیم در فازهای مختلفی همچون جامد، مایع یا گاز هستند که در این بین، مطالعه جامدات از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. این دسته از مواد که اغلب در ساختارهای بلورین و منظمی یافت می‌شوند دارای طیف گسترده‌ای از کاربردها از جمله صنعت ساختمان تا ساخت قطعات و لوازم الکترونیکی هستند. یافتن و فرمول‌بندی قوانین حاکم بر خواص فیزیکی این دسته از مواد از جمله خواص الکتریکی، نوری، مغناطیسی یا مکانیکی می‌تواند به ما در پیش‌بینی رفتار این مواد کمک زیادی کند. یک آزمایش، برای انجام شدن نیاز به هزینه گزافی دارد ولی اگر بتوانیم نتیجه کار را از قبل پیش‌بینی کنیم می‌تواند کمک زیادی به عدم هدر رفتن نیروی انسانی و منابع مالی پروژه کند. این آموزش به دانشجوی فیزیک جامد دید خوبی در نحوه مدل‌سازی مساله خود می‌دهد، همچنین کمک می‌کند تا با سیر تحول این دانش آشنا شود. فیزیک حالت جامد دارای نقش بسیار مهمی در توسعه و شناخت ابزارهای الکترونیکی و نحوه رفتار این ساختارها تحت شرایط مختلف است. علاوه بر علوم مهندسی که کار ساخت این ابزارها را با سر هم کردن قطعات الکترونیکی بر عهده دارند، بررسی میکروسکوپی رفتار ذراتی از جمله الکترون‌ها که مسئول بسیاری از رفتارهای این قطعات هستند تحت شرایط مختلف مکانیکی نوری و دمایی و تحت میدان‌های مختلف بر عهده فیزیکدانان حالت جامد است. در این آموزش با پایه‌ترین مفاهیم مربوط به این دانش آشنا خواهیم شد.

فرادرس

وحید صالحی‌مقدم