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Vorlesungsverzeichnis >> Naturwissenschaftliche Fakultät (Nat) >> Physik >>
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Physikalische Wahlfächer (Bachelor ab 5. Sem. und Master)
Für den Studiengang Materialphysik stehen nur die Lehrveranstaltungen mit dem Kürzel WF PhM- zur Auswahl.
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Quantum Transport in Nanosystems -
- Dozent/in:
- Michael Thoss
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Di, 14:00 - 16:00, HF
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
WF PhM-BA ab 5
WF PhM-MA ab 1
- Inhalt:
- Review of transport theories in macroscopic systems: Drude model, Bloch theory, Boltzmann equation
Landauer transport theory
Scattering theory, Green’s functions, self energy
Density matrix theory for open quantum systems
Charge transport in atomic point contacts and wires, molecular junctions
Analysis of transport mechanisms and phenomena (electron-electron interaction, electron-phonon interaction, Coulomb blockade, Franck-Condon blockade, conductance quantization, interference effects, …)
Heat transport
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Fundamentals of Many Body Theory 1 -
- Dozent/in:
- Michel Bockstedte
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Mi, 10:00 - 12:00, SR 00.732
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
WF PhM-BA ab 5
WF PhM-MA ab 1
- Inhalt:
- Physical systems consist of many interacting particles - fermions and bosons. The physics of these many body systems can be described by effective particles (quasi particles), e.g. Bloch electrons, phonons, excitons, or plasmons. Such quasi particles are the result of the underlying complex mutual interaction of the fundamental fermions and bosons. They only weakly interact amongst each other. The many body theory sets the framework for the theoretical description. Within many body perturbation theory the fundamental equations can be solved and quantitative predictions can be made. In this lecture series (many body theory I+II) we develop the fundamental concepts and derive the diagramtic perturbation theory.
Topics of many body theory I
1. Introduction
2. Identical particles
3. Second quantization
4. Electrons in models
5. Linear response theory
6. Greensfunctions and quasi particles
7. Interacting Fermion systems
- Empfohlene Literatur:
- W. Nolting and W. Brewer, Fundamentals of Many Body Theory, Springer
W. Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 7, Vielteilchentheorie,
Springer download link via University library A.L. Fetter and J.D. Walecka, Quantum Theory of Many-Particle
Systems, Mac Graw-Hill G.D. Mahan, Many-Particle Physics, Plenum Press N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders
college Publishing
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Experimental physics of modern materials: Semiconductors [EPM-MAT, PW] -
- Dozent/in:
- Heiko B. Weber
- Angaben:
- Vorlesung, ECTS: 5
- Termine:
- Mo, 10:00 - 12:00, HD
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF PhM-MA ab 1
WF Ph-MA ab 1
WF Ph-BA ab 5
WF PhM-BA ab 5
- Inhalt:
- Materials, Structure and symmetries
Electronic properties of intrinsic semiconductors:
Extrinsic semiconductors
Amorphous semiconductors Metal-Semiconductor contacts
p-n junctions
Semiconductor heterostructures Transistors (MOSFET)
charge sheet model operation regimes applications
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Struktur kristalliner Materie II / Structure of crystalline matter II (elective course) [PW KristMat] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Rainer Hock, Johannes Will
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 3, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 8:30 - 10:00, SR Staudtstr. 3
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
WF PhM-BA ab 5
WPF PhM-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- The elective course 'Structure of crystalline matter II' builds on the content of the elective course 'Structure on crystalline matter I'
where symmetry aspects and classification of ordered, crystalline matter is in the focus of the lecture. Basic aspects of X-ray scattering are as well taught in this elective course I. Students choosing elective course II should be familiar with the aspects of symmetry in the crystalline state, with the concept of the reciprocal lattice and the Ewald construction.
- Inhalt:
- The course 'Structure of crystalline matter II' deals with experimental X-ray scattering techniques, for studies on single crystals as well as on polycrystalline matter, which are used to extract structure information from crystalline matter.
A focus here will be on powder diffraction methods and data evaluation.
The different experimental methods will be presented in detail and selected applications will be explained.
To start with, a short introduction into the scattering of x-rays by matter will be given.
- Empfohlene Literatur:
- B.E. Warren, X-ray diffraction, Dover Publications
D.S. Sivia, Elementary scattering theory, Oxford Press R.E. Dinnebier & J.S.L. Billinge, Powder Diffraction-Theory and
Practice, RSC Publishing V.K. Pecharsky & P.Y. Zavalij, Fundamentals of powder diffraction
and structural characterization of materials,Springer M. Ladd & R. Palmer, Structure determination by X-rax
crystallography Azaroff& Buerger, The powder method, Mc Graw Hill M de Graef & M. E. McHenry, Structure of Materials, Cambidge Giacovazzo, Fundamentals of Crystallography, IUCR Oxford
Publications
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Komplexe Systeme 1: Kritische Phänomene, Netzwerke, Neurophysik [KS 1] -
- Dozent/in:
- Claus Metzner
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 4 SWS, ECTS: 5, PW E
- Termine:
- Di, 16:00 - 19:00, Hörsaal ZMPT
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA 5
WF Ph-MA ab 1
WF ILS-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Teile der Vorlesung können unabhängig voneinander besucht werden. Zur Durchführung der Übungen sind elementare mathematische Grundkenntnisse der theoretischen Physik erforderlich (z.B. Fourier-Trafo, Differential-Gleichungen, Lineare Algebra, Stochastik). Die Veranstaltung ist jedoch grundsätzlich offen für interessierte Studenten aller Fachrichtungen und Altersstufen.
- Inhalt:
- In komplexen Systemen beeinflussen sich die einzelnen Komponenten durch nicht-lineare Wechselwirkungen gegenseitig und bringen so unerwartete neue Eigenschaften hervor. Die Theorie komplexer Systeme stellt einen integrativen Forschungsansatz dar, bei dem Strukturen und dynamische Prozesse quer durch alle quantifizierbaren Wissenschaften, wie etwa Physik, Technik, Ökonomie, Chemie, Biologie, Hirnforschung, Psychologie, oder Soziologie, mathematisch modelliert und verstanden werden können.
KS 1: Kritische Phänomene, Netzwerke, Neurophysik KS 2: Econo-/Socio-Physik, Kontinuierliche und diskrete dynamische Systeme KS 3: Reaktionsnetzwerke, Evolutionsprozesse, Spieltheorie
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Detektoren für Teilchen und Strahlung [PW Detektoren] -
- Dozent/in:
- Albert Lehmann
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 14:00 - 16:00, SRTL (307)
Die Vorbesprechung am 14.10.2015 und die erste Vorlesung am 21.10.2015 finden im Raum 333 (Tandemlabor) statt.
Vorbesprechung: Mittwoch, 14.10.2015, 14:00 - 15:00 Uhr
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA 5
WF Ph-MA ab 1
- Inhalt:
- Die Vorlesung richtet sich an Studierende mit Interesse an der Physik von Detektoren. Nach einer ausführlichen Einführung in die physikalischen Grundlagen werden verschiedene Detektortypen wie Gasdetektoren, Halbleiterdetektoren, Szintillationsdetektoren, usw. besprochen.
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Methoden der Datenanalyse (PW Datenanalyse) -
- Dozent/in:
- Ira Jung-Richardt
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 8:00 - 10:00, SRTL (307)
Einzeltermin am 1.2.2016, 9:00 - 12:00, SRTL (307)
Aufgrund von Bauarbeiten am Physikalischen Institut wird die Vorlesung im SRTL 333 (2. OG im Tandemlabor mit Physikalischen Institut per Glasgang verbunden) stattfinden.
ab 21.10.2015
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
- Inhalt:
- Die Vorlesung bietet einen Überblick über die wichtigsten Methoden zur statistisch korrekten Auswertung von Messdaten. Sie vertieft die im Praktikum erlernen Techniken und legt den Grundstein für Bachelor- und Master-Arbeiten in der experimentellen Physik.
Wir werden beim Erlernen der Methoden so weit möglich auf unsere Intuition setzen, und ein tieferes Verständnis der verschiedenen Konzepte anstreben.
Die Statistik ist eng mit der Wahrscheinlichkeitsrechnung verknüpft. Wir werden uns deshalb im ersten Teil der Vorlesung mit den Begriffen Wahrscheinlichkeit und Wahrscheinlichkeitsverteilungen beschäftigen. Der zweite Teil der Vorlesung beginnt mit einer Einführung in Messfehler und Fehlerrechnung, bevor wir uns mit komplizierteren Dingen wie Parameterschätzungen (etwa "Fits") und Konfidenzintervallen ("wie groß ist mein Vertrauen in die Richtigkeit meiner Messung?") zuwenden. Es folgen Hypothesentests ("Ist ein bestimmtes Modell mit der Beobachtung verträglich?"). Am Ende der Vorlesung werden wir uns mit Entfaltung und maschinellem Lernen beschäftigen.
Zum Bearbeiten der Übungen werden wir häufiger den Computer benutzen, und deshalb kleinere Programme mit dem Analysepaket ROOT (C++ basiert) entwickeln, was ganz nebenbei auf die Datenanalyse im Rahmen einer Master-Arbeit vorbereitet.
- Empfohlene Literatur:
- Roger J. Barlow: "Statistics: A Guide to the Use of Statistical Methods in the Physical Sciences", ISBN-10: 0471922951
W. J. Metzger: "Statistical Methods in Data Analysis" (freier Download vom Web)
Gerhard Bohm & Günter Zech, "Einführung in die Statistik und Messwertanalyse für Physiker", ISBN-10: 3540257594 (freier Download vom Web)
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Grundlagen der Quantenfehlerkorrektur/Foundations of Quantum Error Correction -
- Dozent/in:
- Markus Grassl
- Angaben:
- Vorlesung, 2,5 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Mi, 10:00 - 12:00, SR 00.732
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF M-BA ab 4
WF M-MA ab 1
WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Vorlesung wendet sich an Studierende der Fachrichtungen Physik
sowie Informatik, Mathematik und Elektrotechnik. Die erforderlichen
Grundlagen aus den Bereichen klassische Codierungstheorie,
Quantenmechanik und Quantum Computing werden in der Vorlesung vermittelt
- Inhalt:
- Die Vorlesung führt in die Theorie der fehlerkorrigierenden Codes für Quantensysteme ein.
Quantencodes dienen dazu, Fehler bei der Übertragung und Verarbeitung von Information, die in quantenmechanisch modellierten Systemen gespeichert ist, zu erkennen und zu korrigieren. Die Entwicklung von effizienten Quantencodes und entsprechender Algorithmen stellt einen wichtigen Schritt dar auf dem Weg zur Realisierung von Quantenrechnern.
Nach einer Einführung in die grundlegenden Konzepte der Informationsverarbeitung mittels quantenmechanischer Systeme und einiger Grundlagen aus der Quantenmechanik werden allgemeine Konstruktionen von Quantencodes behandelt. Anhand spezieller Klassen von Quantencodes werden verschiedene Prinzipien von Algorithmen zur Codierung dieser Codes untersucht.
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Moderne Optik 1: Fortgeschrittene Optik (PW Optik) [PW Optik] -
- Dozent/in:
- Joachim von Zanthier
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Di, 14:00 - 16:00, HD
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF Ph-BA ab 5
WF Ph-MA ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Experimentalphysik 2 und 3, Theoretische Physik 2
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt fortgeschrittene Themen der klassischen Optik. Schwerpunkte sind Fourier-Optik, Vektorielle Wellenoptik, Manipulation optischer Vektorfelder, Nano-Optik, Mikroskopie auf der Nanoskala, räumliches Auflösungsvermögen (Point Spread Function), Möglichkeiten zur Erhöhung der Auflösungsgrenze wie Konfokal‐Mikroskopie, Nahfeld‐Mikroskopie sowie STED (Chemie-Nobelpreis 2014).
Die Prüfungsform ist schriftlich in Form einer Klausur über 120 Minuten am Ende des Semesters.
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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