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Experimentalphysik 4: Festkörperphysik (EP-MAT4)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Experimental Physics 4: Solid State Physics)
(Prüfungsordnungsmodul: Experimentalphysik 4 für Studierende der Materialphysik)
Modulverantwortliche/r: Dozenten der Physik der Kondensierten Materie Lehrende:
Dozenten der Physik der Kondensierten Materie
Startsemester: |
SS 2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
135 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Festkörperphysik
(Vorlesung, 4 SWS, Reinhard Neder, Mo, Mi, 10:00 - 12:00, HH)
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Übungen zur Festkörperphysik
(Übung, 2 SWS, Reinhard Neder et al., Mi, 12:00 - 14:00, SR 01.779, SR 02.779, SR 01.332, SRLP 0.179; Fr, 12:00 - 14:00, SR Staudtstr. 3)
Inhalt:
Gittersystem
Bravais-Gitter; Kristallstrukturen, Symmetrien und Klassifizierung; reziprokes Gitter;
Streuung am Gitter, Laue-Bedingung, Strukturfaktor, Streumethoden; chemische Bindung
Klassisches Modell: lineare ein- und zwei-atomare Ketten, Dispersionsrelation; Quantenmechanik: Phononen;
Thermodynamik des Phononensystems, Debye-Modell, Einstein-Modell;
Phononenspektroskopie Elektronensystem
Teilchen im Kasten, Fermi-Kugel, Fermi-Dirac-Statistik; Spezifische Wärme
Blochtheorem; Fast freies Elektronengas, Bandstruktur; Tight-binding Bandstruktur; reale
Bandstrukturen, Zustandsdichten; experimentelle Methoden zur Bestimmung der
Bandstruktur
Offene und abgeschlossene Bänder; semiklassische Bewegungsgleichungen, effektive
Masse, Elektronen und Löcher Transportphänomene
Drude-Transport; Boltzmann-Formalismus; elektrische Leitfähigkeit Halbleiter
Isolatoren; Ladungsträgerstatistik
Ladungsträgerstatistik; Leitfähigkeit, Hall-Effekt
pn-Übergang, Schottky-Kontakt, Feldeffekttransistor Dielektrische Eigenschaften der Materie
Magnetismus
Paramagnetismus, Diamagnetismus; Magnetische Ordnung
Magnetismus lokalisierter Momente
Magnetismus freier Elektronen
Supraleitung
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erläutern und erklären die experimentellen Grundlagen und die quantitativ-mathematische Beschreibung des Gitter- und Elektronensystems von Festkörpern sowie von Transportphänomenen und Halbleitereigenschaften gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis
kennen die grundlegenden Phänomene der dielektrischen und magnetischen Eigenschaften von Festkörpern sowie der Supraleitung
wenden die physikalischen Gesetze und jeweiligen mathematischen Methoden auf konkrete Problemstellungen an
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Materialphysik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module des 3. bis 6. Fachsemesters | Experimentalphysik 4 für Studierende der Materialphysik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Nanotechnologie (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Klausur zu Festkörperphysik (Prüfungsnummer: 70601)
(englischer Titel: Written examination on solid state physics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016
1. Prüfer: | Reinhard Neder |
- Termin: 09.10.2015
Termin: 08.04.2016, 10:00 Uhr, Ort: HH
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