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E6p: Festkörperphysik – Übersicht

Festkörperphysik (für Lehramtskandidaten)

Ankündigungen und Termine

  • 24.07.2009  08:15 Uhr :  Klausurtermin
    (voraussichtlich)

Alle Ankündigungen

Informationen zur Vorlesung

Zeit und Ort

Freitags 8:15 - 9:45 Uhr, Schellingstr. 4, Hörsaal E7

Übungen:

Freitags 10:00-10:45 Uhr bzw. 11:00 - 11:45 Uhr, Schellingstr. 4, HS E7, Beginn am 08.05.2009

Übungsgruppenleiter: Ricky Dunbar

Einteilung der Übungsgruppen in der Vorlesung am 24.04.2009

Die Übungen dienen dazu, den Vorlesungsstoff zu vertiefen. Sie geben Ihnen Kontrolle, in wie weit Sie den Vorlesungstoff verstanden haben.Die Übungsaufgaben werden als Katalog auf dieser Webpage vorliegen. Jeden Freitag werden die aktuellen Aufgaben angegeben und in der folgenden Woche besprochen. Während der Übungsstunde werden ausgewählte Übungsaufgaben vorgerechnet. Es wird erwartet, dass die Studierenden Ihre Ergebnisse vorrechnen.

Klausur:

Termin wird rechtzeitig bekanngegeben. Vorraussichtlich in der letzen Vorlesungsstunde am 24.07.09.

Themen der Vorlesung:

  • Motivation
  • Einführung
  •  Kristalle, Gitter und Basen
    • Kristallstrukturen: Bravais-Gitter, primitive Einheitszelle, Wigner-Seitz-Zelle, Miller-Indices, Basen, dichteste Kugelpackungen
    • Was den Festkörper zusammenhält: van der Waals, ionisch, kovalent, metallisch
    • Methoden der Kristallstrukturbestimmung
  •  Mechanische Eigenschaften: Gitterschwingungen bzw. Phononen
    • Elastische Eigenschaften von Kristallen
    • Dispersionsrelation, akustische/optische Phononen, unelastische Streuung
    • Spezifische Wärme, Einstein- und Debye-Modell
    • Anharmonische Effekte, themische Ausdehung, Phonon-Phonon Streuprozesse, Wärmeleitung
  •  Elektronische Eigenschaften von kristallinen Metallen
    • Metalle als freies Elektronengas: Drude Modell, Ohm'sches Gesetz, Sommerfeld-Modell, Fermigas, ...
    • Bandstruktur ausgesuchter Metalle
  •  Elektronische Eigenschaften von kristallinen Isolatoren bzw. Halbleitern
    • Banstrukturen ausgesuchter Halbleiter: direkt, indirekt, Bandlücke, eff. Massen
    • Ladungsträgerstatistik, Dotierung
    • pn-Übergang
    • Bauelemente: Gleichrichter, Solarzelle, Photodetektor, LED, Transistor
  •  Dielektrische und optische Eigenschaften
    • Dielektrische Eigenschaften: Polarisierbarkeit, pyroelektrische und ferroelektrische Kristalle
    • Optische Anregung in Metallen und Halbleitern, Optische Meßgrößen, Plasmonen, Interbandübergänge, Exzitonen
    • Nichtlineare optische Eigenschaften
  •  Magnetische Eigenschaften
    • Magnetisierung
    • Langevin Diamagnetismus, Langevin Paramagnetismus, Curie-Gesetz, adiabatische Entmagnetisierung
    • Spin-Resonanz, Austauschwechselwirkung
    • Ferro- und Antiferromagnetismus: Curie-Weiss-Gesetz, Domänen, Bloch-Wand, etc.
  •  Supraleitung
    • Auftreten der Supraleitung, Meißner-Effekt, Eindringtiefe, etc.
    • Cooper-Paare, Josephson-Effekt, Supraleiter 2. Art, Hochtemperatursupraleiter

Literatur zur Vorlesung:

  • C. Kittel: „Einführung in die Festkörperphysik“ (Oldenbourg, München 2006) bzw. „Introduction to Solid State Physics“, (Wiley & Sons, New York 1986)‏
  • Philip Hofmann: "Solid State Physics" (Wiley-VCH Weinheim 2008)
  • N.W. Ashcroft, N.O. Mermin: „Solid State Physics“ (Holt, Reinhardt and Winston, New York 1976)‏
  • H. Ibach, H. Lüth: „Festkörperphysik“ (Springer, Berlin 1990)‏
  • K. Kopitzki: „Einführung in die Festkörperphysik“ (Teubner, 1993)‏
  • C. Weissmantel, C. Hamann: „Grundlagen der Festkörperphysik“ (Springer, Berlin, 1979)‏
  • J.M. Ziman: „Principles of the Theory of Solids“ (Cambridge University Press, 1979)‏

 

Verantwortlich für den Inhalt: L.Schmidt-Mende