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Lehrveranstaltung 0233 L 310 im Sommersemester 2003

Theoretische Festkörperphysik I + II

Prof. Dr. Andreas Knorr
Dipl.-Phys. Jens Förstner

Inhalte der Vorlesung:

Für Studierende der Physik (Diplom) im Hauptstudium. Wahlpflichtlehrveranstaltung.

Die VL beschreibt die wichtigsten quantenfeldtheoretischen Methoden der modernen theoretischen Festkörperphysik. Kristallsymmetrie, quantenmechanische Beschreibung des Festkörpers, Gitterschwingungen, Elektronenzustände, Dynamik von Kristallelektronen, Transporteigenschaften, dielektische Eigenschaften, Supraleitung, niederdimensionale Halbleiterstrukturen.

VL: Di 10:10-12:00 im PN 203 (ab 15.04) Knorr
VL: Fr 10:00-12:00 im PN 203 (ab 25.04!) Knorr
Die Veranstaltung umfasst die TFP I+II und hat mit Übung 8SWS, daher dauert die Vorlesung zwei volle Zeitstunden!

Übung:

Mi 14:15-16:00 Förstner ab sofort (14.05 ab 14ct in Raum PN561)

Übungsblätter (Postscript, pdf):

1:PS PDF Wiederholung: Lagrangeformalismus
2:PS PDF Coulombwechselwirkung in zweiter Quantisierung
3:PS PDF Eigenschaften der Blochfunktion
4:PS PDF Phononen, 2.Quantisierung
5:PS PDF 2.Quantisierung, Elektron-Phonon-Wechselwirkung
6:PS PDF Phononen
7/8:PS PDF Kommutator des Vektorpotentials, Zustandsdichten, spezifische Wärme des Ionenkristalls
9:PS PDF Superoperatoren im Liouvilleraum
10:PS PDF Supraleitung, Hall-Effekt (korrigierte Fassung, z.B: 1(a),1(d), vz in 2(b))
11:PS PDF Projektaufgaben: Optik von Vielteilchensystemen

Projekte

Statt normaler Aufgabenzettel wurden in den letzten drei Wochen des Semesters Projektaufgaben (Übersicht: PS,PDF) bearbeitet.

Die Projekte waren durchgehend ein voller Erfolg. Folien der Präsentationen, die am Semesterende stattgefunden haben, sowie im Rahmen der Bearbeitung entstandene Programme und Rechnungen können hier angeschaut und geladen werden:

Projekt 3: Elektronenrelaxation via LO Phononen im Quantenfilm

Gruppe: René Könnecke, Bastian Klemke, Ramin Torabi
Vortrag: Bewegungsgleichung aus VL, Markovnäherung, Vereinfachung für LO-Phononen im Volumenmaterial.
GIF-Animation (2d): Relaxation der Elektronen im Band (x-Achse: Energie in meV innerhalb des Bandes, y-Achse:Besetzungswahrscheinlichkeit, Zeitverlauf:Zeit). Gaussche Anfangsverteilung.
GIF-Animation (3d): Relaxation der Elektronen im Band (\-Achse: Energie in meV innerhalb des Bandes, /-Achse: Zeit, |-Achse: Beseztungswahrscheinlichkeit, Zeitverlauf/Farbe: Temperatur [0..870K]). Die Gaussche Anfangsverteilung..

Projekt 4: Dekohärenz in Quantenpunkten durch Streuung mit virtuellen akustischen Phononen

Gruppe: Vivien Voßebürger,Jessica Schlegel,Sandra Ritter,Julia Unterhinninghofen,Thomas Nubbemeyer,Christian Kindel,Pawel Romanczuk
Vortrag: Modell, Korrelationsentwicklung, Independent Boson Model, Ergebnisse.

Projekt 5: radiative Relaxation im Quantenpunkt, quantisiertes Lichtfeld

Gruppe: Nils Fischer, Thomas Stempel, David Eckhardt, Marten Richter
Vortrag: Herleitung der Bewegungsgleichung, Markovnäherung, Einstein-Koeffizient, Runge-Kutta Verfahren, Ergebnisse der numerische Auswertung.
Programm (C++): Zur Berechnung der Besetzungs- und Polarisationsdynamik im Zwei-Niveau-System mit Relaxations-Dämpfungskonstante aus Theorie.

Scheinkriterien

60% der Punkte in den Übungsaufgaben (also 72 der möglichen 120 Punkte).

Literatur zur Lehrveranstaltung

wird in der Vorlesung bekanntgegeben.