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Advanced theoretical physics 2: Solid state physics (TV-2, TFP-MAT)10 ECTS (englische Bezeichnung: Advanced theoretical physics 2: Solid state physics)
Modulverantwortliche/r: Dozenten der theoretischen Physik Lehrende:
Dozenten der theoretischen Physik
Startsemester: |
SS 2016 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
195 Std. | Sprache: |
Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Advanced theoretical physics 2: Solid state physics
(Vorlesung, 4 SWS, Michel Bockstedte, Di, Do, 10:00 - 12:00, HD)
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Advanced theoretical physics 2: Solid state physics (Exercise class)
(Übung, 3 SWS, Michel Bockstedte et al., Do, 16:00 - 19:00, SR 00.732, SR 01.683, SR 02.779, SR 02.729; Do, 14:00 - 19:00, HH; Am 12.5.16 in HH von 16:00 bis 19:00 Uhr)
Inhalt:
Contents:
Bravais lattices, reciprocal lattice, Brillouin zone
Hamiltonian of a solid, electron-electron interaction, electron-ion interaction, separation of electronic and ionic motion (Born-Oppenheimer approximation), types of bonding
Harmonic approximation, classical solution, dispersion relation, acoustic and optical modes, Debye and Einstein model, quantum theory of lattice vibrations, phonons, density of states, van Hove singularities, thermal properties, anharmonic effects
Bloch theorem, band structure, nearly free electrons, tight-binding method, Wannier functions, metals, insulators, semiconductors, density of states, Fermi surface, quantum statistics, thermal properties, Fermi distribution
Hartree-Fock method, density functional theory, homogeneous electron gas
Lernziele und Kompetenzen:
Learning goals and competences:
Students
comprehend, outline and explain the structure and many-body properties of solids, phonons, electrons in a periodic potential and their interaction as well as transport theory
apply the methods of advanced solid-state physics to specific problems
Literatur:
Literature:
U. Rössler, Solid State Theory: An Introduction
G. Czycholl, Theoretische Festkörperphysik
N.W. Ashcroft, N.D. Mermin, Solid State Physics
L. Kantorovich, Quantum Theory of the Solid State: An Introduction
C. Kittel, Quantum Theory of Solids
J.M. Ziman, Principles of the theory of solids
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- 642#65#H
(Po-Vers. 2010 | NatFak | Materialphysik (Master of Science) | Masterprüfung | Theoretische Festkörperphysik)
- Materials Physics (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | NatFak | Materials Physics (Master of Science) | Master examination | Theoretical physics: solid state physics)
- Physics (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | NatFak | Physics (Master of Science) | Master examination | Master examination | Advanced theoretical physics)
- Physik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (Master of Science) | Masterprüfung | Masterprüfung | Theorie-Vertiefung)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Advanced theoretical physics 2: Solid state physics (Prüfungsnummer: 69611)
(englischer Titel: Advanced theoretical physics 2: Solid state physics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [3])
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Präsentation von mindestens zwei vollständig, überwiegend richtig gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden führt zu einer Verbesserung um eine Notenstufe (0,3 oder 0,4 Notenpunkte).
Voluntary interim examination: The presentation of at least two complete, predominantly correct solutions of homework problems in the exercise classes leads to an improved grade by 0.3 or 0.4.
Masterstudierende mit Studienbeginn ab Sommersemester 2015 können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: SS 2016 (nur für Wiederholer)
1. Prüfer: | Michel Bockstedte |
- Termin: 28.07.2016, 10:00 Uhr, Ort: Hoersaal G
Theoretical physics: solid state physics (Prüfungsnummer: 70211)
(englischer Titel: Theoretical physics: solid state physics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [2])
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Präsentation von mindestens zwei vollständig, überwiegend richtig gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden führt zu einer Verbesserung um eine Notenstufe (0,3 oder 0,4 Notenpunkte).
Voluntary interim examination: The presentation of at least two complete, predominantly correct solutions of homework problems in the exercise classes leads to an improved grade by 0.3 or 0.4.
Masterstudierende mit Studienbeginn ab Sommersemester 2015 können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: SS 2016 (nur für Wiederholer)
1. Prüfer: | Michel Bockstedte |
- Termin: 28.07.2016, 10:00 Uhr, Ort: Hoersaal G
Theorie-Vertiefung (Prüfungsnummer: 69601)
(englischer Titel: Advanced theoretical physics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [4])
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Präsentation von mindestens zwei vollständig, überwiegend richtig gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden führt zu einer Verbesserung um eine Notenstufe (0,3 oder 0,4 Notenpunkte).
Voluntary interim examination: The presentation of at least two complete, predominantly correct solutions of homework problems in the exercise classes leads to an improved grade by 0.3 or 0.4.
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: SS 2016
1. Prüfer: | Michel Bockstedte |
- Termin: 28.07.2016, 10:00 Uhr, Ort: Hoersaal G
Theoretische Festkörperphysik (Prüfungsnummer: 70201)
(englischer Titel: Theoretical physics: solid state physics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1])
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Präsentation von mindestens zwei vollständig, überwiegend richtig gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden führt zu einer Verbesserung um eine Notenstufe (0,3 oder 0,4 Notenpunkte).
Voluntary interim examination: The presentation of at least two complete, predominantly correct solutions of homework problems in the exercise classes leads to an improved grade by 0.3 or 0.4.
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: SS 2016
1. Prüfer: | Michel Bockstedte |
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