P.Knoll

 

Vorlesung: Quasiteilchenanregungen im Festkörper, 3st. SS97

Die Vorlesung richtet sich an Studenten des 2.Studienabschnittes welche eine vertiefte Ausbildung in Richtung Festkörperphysik, Oberflächenphysik anstreben. Ziel der Lehrveranstaltung ist detailierteres Verständnis der elementaren Anregungen im Festkörper zu vermitteln unter Bezugnahme auf aktuelle Forschungsergebnisse. Neuartige Elemtaranregungen wie z.B. Solitonen, Polaronen, Bi-Polaronen aber auch anharmonische Eigenschaften der Phononen, Anregungen von Spinsystemen (Magnonen) und ihre gegenseitige Wechselwirkungen sowie Vorstellungen über "Anyons" sollen besprochen werden. Im Vordergrund stehen die prinzipiellen physikalischen Knozepte, wie sie in die Denkweise moderner physikalischer Forschung einführen und zum Verständnis experimenteller Ergebnisse notwendig sind.

 

Wahlvorlesung des 2.Studienabschnittes des Prüfungsfaches Experimentalphysik

 

 

 

Voraussetzungen: Gute allgemeine physikalische Ausbildung gemäß des 1.Studienabschnittes, Quantenmechanik, Allgemeine Festkörperphysikkenntnisse

 

 

Empfehlenswert: weiterführende Vorlesungen aus Festkörperphysik (Halbleiterphysik, Transporttheorie, Oberflächenphysik, Gitterdynamik, Festkörperspektroskopie etc.)

 

 

P.Knoll

 

Vorlesung: Quasiteilchenanregungen im Festkörper, 3st. SS97

 

 

 

Inhalt:

 

1. Einleitung: Symmetrien, Gitterperiodizität, periodische Randbedingungen,

Translationssymmetrie, Bloch'sches Theorem, reziprokes Gitter,

Lokalisierung, Defekte, Oberflächen, Übergang Molekül-Festkörper

 

2. Grundzustand des Festkörpers:

2.1: Eigenschaften des Grundzustandes: Metall-Isolator, Supraleiter,

magnetische Eigenschaften

elektrische Eigenschaften

2.2: Beschreibung des Grundzustandes: Born-Oppenheimer Näherung

Blochwellen

Lokalisierte Zustände innerhalb period.Randbedg.

3. Anregungszustände:

3.1: Phononen: klassische Gitterdynamik, Quantenmechanik der Gitterschwingungen

polare Phononen, dielektrische Funktion

anharmonische Kopplungen

3.2: Polaritonen:

3.3: Elektronische Anregungen: Elektron-Loch-Paar, Intra- und Interbandübergänge

Cooperpaare, Excitonen, Plasmonen

3.4: Elektron-Phonon-Wechselwirkung und gekoppelte Zustände:

Solitonen, Polaronen, Bipolaronen

3.5: Magnonen: Ferromagnet, Antiferromagnet, Heisenberg- und Ising Modell

intrinsische anharmonische Kopplung

3.6: Teilchen mit gemischter Statistik (Anyons)

4. Experimentellle Nachweismethoden:

Spektroskopie mit Neutronen, Photonen, Elektronen