phy050 - Experimental Physics V:Solid State Physics (Complete module description)

Präsenzzeit: 84 Stunden
Selbsttudium: 96 Stunden

Experimentalphysik I-IV, Theoretische Physik I und II

Die Studierenden erwerben Kenntnisse über Phänomene der Festkörperphysik und ausgewählter Spezialgebiete (Halbleiterphysik, Photovoltaik, Tieftemperaturphysik, Supraleitung). Sie erlangen Fertigkeiten zur Anwendung grundlegender Methoden und Prinzipien der Beschreibung von Festkörperphänomenen (Symmetrien, reziproker Raum, Modenspektren, Bloch Gleichungen, Wechselwirkungen, Extrembetrachtungen wie starke und schwache Elektronenbindung, makroskopische Quantenphänomene, Beschreibung der Störung der periodischen Gitterstruktur). Sie erwerben Kompetenzen zur Erfassung der Funktion von technisch relevanten Bauteilen, zur vertiefenden Einarbeitung in weitergehende Bereiche und zur Entwicklung neuartiger Bauelemente aufgrund des erlernten Wissens. Außerdem erlangen sie Kompetenzen zur gesellschaftspolitischen Einordnung der Konsequenzen von physikalischer Forschung.

Kristallstrukturen und Symmetrien, Bravais-Gitter, Translationssymmetrie und reziprokes Gitter, Brillouin-Zone, Bindungstypen und -energien (kovalente, ionische, van der Waals, metallische und Wasserstoffbrücken-Bindung), Dynamik der Kristallgitter, Phononen, nichtlineare und anharmonische Effekte, spez. Wärme, Wärmeleitung und Umklapp-Prozesse, Elektronen in Festkörpern, quasifreies Elektronengas, Zustandsdichten und Ferminiveau, Transportgleichung, Elektronen im periodischen Potential, Blochtheorem, Bänderschema, effektive Masse, Zustandsdichten und Besetzung, Metalle/Isolatoren, Grundlagen der Halbleiter, dielektrische Eigenschaften, komplexe Brechungsindices für Metalle und Isolatoren, 1-Oszillatormodell, Kramers-Kronig-Relation, lokales Feld, Meta-Materialien, Grundlagen der Supraleitung, magnetische Eigenschaften, Dia-, Para-, Ferromagnetismus, Austauschwechselwirkung, Spinwellen, Spingläser

1. N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Solid State Physics. Sounders College, Philadelphia, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=ashcroft+solid+state 2. N. W. Ashcroft, N. D. Mermin: Festkörperphysik. Oldenbourg, München, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=ashcroft+festkoerperphysik 3. S. Elliott: The Physics and Chemistry of Solids. John Wiley & Sons, West Sussex (UK), [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=elliott+physics+solids 4. H. Ibach, H. Lüth: Festkörperphysik. Springer, Berlin, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=ibach+festkoerperphysik 5. Siegfried Hunklinger: Festkörperphysik, Oldenbourg, München, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=hunklinger+festkoerperphysik 6. K. Kopitzk i : Einführung in die Festkörperphysik. Teubner, Stuttgart, [BIS]http://www.bis.uni-oldenburg.de/katalogsuche/freitext=kopitzki+einfuehrung++festkoerperphysik

Studienleistungen: wöchentliche Übungen

KL