TEORIE
1. Úvod do elektronové struktury pevných látek, elektronová struktura a její význam pro pevné látky.
2. Vztah mezi symetrií látky, symetrií elektronové struktury a symetrií fyzikálních vlastností.
3. Úvod do teorie funkcionálu hustoty (DFT). Vysvětlení dvou základních teorémů DFT (existenčního a variačního). Kohnovy-Shamovy orbitaly. Výměnná a korelační energie.
4. Úvod do výpočtů z prvních principů (ab initio), různé přístupy výpočtů v rámci jednoelektronové aproximace, metody započítávající všechny elektrony (kórové, semi-valenční a valeční elektrony), metody využívající pseudopotenciály. Aproximace krystalického potenciálu (muffin-tinový potenciál vs. plný potenciál).
5. Aproximace pro výměnně-korelační energetický člen, lokalizace a polarizace orbitalů, Hubbardův model.
6. Stabilita fází. Faktory určující stabilitu fází (elementů, slitin) - Tvorná entalpie. Výpočty elastických konstant, tlakem indukovaných fázových transformací. Mechanická kritéria stability.
7. Fonony (kmity atomové mříže). Dynamická kriteria stability pevných látek. Teplotní roztažnos, specifické měrné teplo mříže. Termodynamické veličiny.
8. Magnetismus a elektronová struktura. Stonerův model magnetismu pro 3d kovy, rigid-band model. Heisenbergův model magnetismu. Štěpení elektronové struktury vlivem výměnné interakce, Zeemanův jev.
9. Spin-orbitální vazba, vliv na elektronovou strukturu, magnetismus (existence snadné osy magnetizace), fázovou stabilitu, magneto-krystaloá anisotropie.
10. Optické vlastnosti pevných látek. Výběrová pravidla optických přechodů v dipólovém přiblížení. Optické vlastnosti, dielektrický tensor. Lineární odezva, Kubova formule. Spojená hustota stavů (joint density of states). Kramersovy-Krönigovy relace. Magneto-optické jevy.
PRAXE
11. Výpočet elastických vlastností kubických transitivních kovů. Výpočet limitů (homogenizace) pro smykové a objemové moduly. Dále určení Youngova modulu, Poissonova poměru a elastické anisotropie krystalu z vypočtených elastických konstant.
12. Výpočet atomových vibrací (fononů) u Si, fononové hustoty stavů (DOS), fononové pásové struktury. Určení termodynamických veličin, např. specifické tepelné kapacity, entropie, Gibbsovy energie.
13. Určení nejpravděpodobnějšího magnetického uspořádání (feromagnetické, antiferomagnetické, ferimagnetické). Dekompozice totálního magnetického momentu na spinový a orbitální příspěvek. Výpočet magnetokrystalické anisotropie (vliv spin-orbitální interakce).
14. Výpočet optických a magneto-optických jevů skrze výpočet elementů dielektrického tenzoru na základě Kubovy formule. Určení absorpce a disperze v optické a RTG oblasti pro 3d kovy. Výpočet Kerrovy rotace a elipticity.
1. Úvod do elektronové struktury pevných látek, elektronová struktura a její význam pro pevné látky.
2. Vztah mezi symetrií látky, symetrií elektronové struktury a symetrií fyzikálních vlastností.
3. Úvod do teorie funkcionálu hustoty (DFT). Vysvětlení dvou základních teorémů DFT (existenčního a variačního). Kohnovy-Shamovy orbitaly. Výměnná a korelační energie.
4. Úvod do výpočtů z prvních principů (ab initio), různé přístupy výpočtů v rámci jednoelektronové aproximace, metody započítávající všechny elektrony (kórové, semi-valenční a valeční elektrony), metody využívající pseudopotenciály. Aproximace krystalického potenciálu (muffin-tinový potenciál vs. plný potenciál).
5. Aproximace pro výměnně-korelační energetický člen, lokalizace a polarizace orbitalů, Hubbardův model.
6. Stabilita fází. Faktory určující stabilitu fází (elementů, slitin) - Tvorná entalpie. Výpočty elastických konstant, tlakem indukovaných fázových transformací. Mechanická kritéria stability.
7. Fonony (kmity atomové mříže). Dynamická kriteria stability pevných látek. Teplotní roztažnos, specifické měrné teplo mříže. Termodynamické veličiny.
8. Magnetismus a elektronová struktura. Stonerův model magnetismu pro 3d kovy, rigid-band model. Heisenbergův model magnetismu. Štěpení elektronové struktury vlivem výměnné interakce, Zeemanův jev.
9. Spin-orbitální vazba, vliv na elektronovou strukturu, magnetismus (existence snadné osy magnetizace), fázovou stabilitu, magneto-krystaloá anisotropie.
10. Optické vlastnosti pevných látek. Výběrová pravidla optických přechodů v dipólovém přiblížení. Optické vlastnosti, dielektrický tensor. Lineární odezva, Kubova formule. Spojená hustota stavů (joint density of states). Kramersovy-Krönigovy relace. Magneto-optické jevy.
PRAXE
11. Výpočet elastických vlastností kubických transitivních kovů. Výpočet limitů (homogenizace) pro smykové a objemové moduly. Dále určení Youngova modulu, Poissonova poměru a elastické anisotropie krystalu z vypočtených elastických konstant.
12. Výpočet atomových vibrací (fononů) u Si, fononové hustoty stavů (DOS), fononové pásové struktury. Určení termodynamických veličin, např. specifické tepelné kapacity, entropie, Gibbsovy energie.
13. Určení nejpravděpodobnějšího magnetického uspořádání (feromagnetické, antiferomagnetické, ferimagnetické). Dekompozice totálního magnetického momentu na spinový a orbitální příspěvek. Výpočet magnetokrystalické anisotropie (vliv spin-orbitální interakce).
14. Výpočet optických a magneto-optických jevů skrze výpočet elementů dielektrického tenzoru na základě Kubovy formule. Určení absorpce a disperze v optické a RTG oblasti pro 3d kovy. Výpočet Kerrovy rotace a elipticity.