Svar till konceptfrågor i kursen IM2601 Fasta tillståndets fysik
Struktur
Vilken eller vilka av dessa ytor kan man använda som primitiv enhetscell när
man beskriver atomstrukturen nedan (gittervektorer längs med kanterna på
ytorna)?
A
B
E
F
I
C
D
H
G
K
J
Svar: A, I eller K.
Struktur
Vilken kemisk formel har materialet på bilden vars enhetscell är utritad som en
kub?
Titan, Ti
Strontium, Sr
Syre, 0
Svar: C: SrTiO3
Svar till konceptfrågor i kursen IM2601 Fasta tillståndets fysik
Fermienergi
Alkalimetallerna Li, Na, K, Rb och Cs är exempel på goda frielektronmetaller
och står rakt under varandra i periodiska systemet. Hur ändras Fermienergin när
man går från Li till Cs och varför ändras den på detta sätt?
Svar: C. Fermienergin minskar eftersom enhetscellens volym ökar.
Reciproka gittret
Bilden nedan visar en ortorombisk Bravaisgitter med gitterparametrarna a, b och
c. Hur ser motsvarande Bravaisgitter ut i reciproka rymden?
c
Reella rymden:
a
b
Reciproka rymden:
A
D
2p/c
B
2p/a
b/2p
c/2p
C
2p/b
a/2p
1/a
2p/c
1/b
2p/b
Svar: A
Millerindex:
Vilket Millerindex har det atomplan i direkta rymden som visas i figuren?
z
y
x
Svar: A. (102)
1/c
2p/a
Svar till konceptfrågor i kursen IM2601 Fasta tillståndets fysik
Röntgen:
Figuren visar röntgendiffraktogrammet för fcc silver (Ag). Vilket Millerindex
har den tredje toppen i figuren (data från A.J.Kora et al, J. Nanomaterials, v
2012, 869765)?
Svar: C: (220)
Fononer:
Betrakta en kedja av polytetylen, vilken är uppbyggd av ett kolskelett med
omväxlande enkelbindningar och dubbelbindningar, vilket schematiskt kan
skrivas
...C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C=C-C…
Vilket av följande påståenden är sant om fonondispersionsrelationen längs med
kolkedjan hos polyetylen?
Svar: B: Fonondispersionsrelationen har både en akustisk och en optisk gren.
Svar till konceptfrågor i kursen IM2601 Fasta tillståndets fysik
Värmekapacitet:
Figuren visar värmekapaciteten vid låga temperaturer hos TiO2 (rutil). Vilket
Ê T ˆ3
Ëq ¯
värde ska man använda på N i formeln Cv = 234Nk B Á ˜ när man beräknar
Debyetemperaturen q ur kurvans lutning i denna figur?
†
Cv (mJ/(mol. K))
†1,5
TiO2
1,0
0,5
0
0
20
40
60
80
100
120
T3 (K3)
Svar: C: N = 3⋅ 6,022 ⋅10 23
BZ-gräns:
Betrakta
en fcc-struktur med den kubiska gitterparametern a. Vilket är det
†
kortaste avståndet till första Brillouinzongränsen hos detta material?
a
a
a
2
2
2
2p
2p
2p
Reciproka gittervektorer: b1 = (- xˆ + yˆ + zˆ); b2 = ( xˆ - yˆ + zˆ); b3 = ( xˆ + yˆ - zˆ )
a
a
a
Primitiva gittervektorer: a1 = ( yˆ + zˆ ); a2 = ( xˆ + zˆ); a3 = ( xˆ + yˆ )
z
†
†
L
U
G
y
X
W
x
Svar: C: kBZ,min =
†
p
3
a
K