Einführung in die Physik der kondensierten Materie

Worum geht's

Du lernst die physikalischen Grundlagen von Festkörpern: von Bindungsarten und Kristallstrukturen über Gitterdynamik und thermische Eigenschaften bis zu Elektronenzuständen, Transport, Halbleitern, Supraleitern, Magnetismus und dielektrischen Eigenschaften. Am Ende kannst du diese Konzepte auf einfache Kristalle und typische Materialien anwenden und die zugrundeliegenden Experimente und Berechnungen verstehen.

Was du danach kannst

Bindungsarten kennen und Stoffen zuordnen
physikalische Grundlagen der Strukturanalyse und zugehörige Experimente wiedergeben
Grundlagen der Gitterdynamik verstehen und ihre Bedeutung für thermische Eigenschaften erklären
Verhalten von Elektronen in Kristallen verstehen und auf Ladungstransport anwenden
grundlegende Eigenschaften von Halbleitern, Supraleitern und magnetischen Materialien erklären
wichtige dielektrische Eigenschaften von Festkörpern wiedergeben

Aus was das Modul besteht

VorlesungPräsentation der Lehrinhalte, Vermittlung von Beispielen und Diskussion zur Einführung in die Themen
ÜbungKleingruppenarbeit an Aufgabenblättern, Nachvollziehen und eigenständiges Lösen von Beispielaufgaben; Vorbereitung auf die Prüfung

Lehrmethode

Thematisch strukturierte VorlesungVermittlung der Inhalte durch Vortrag, Beispiele und Diskussion; Anregung zur eigenständigen Literaturarbeit
Übungen in KleingruppenFestigung der Methoden durch Rechnen, Präsentation und Besprechung von Lösungen; Prüfungsvorbereitung

Solltest du schon können

PH0001empfohlen
PH0002empfohlen
PH0003empfohlen
PH0004empfohlen
PH0005empfohlen
PH0006empfohlen
PH0007empfohlen

Prüfung

Klausur

schriftliche Klausur, 90 Minuten Dauer. Die Prüfung überprüft Rechenaufgaben und Verständnisfragen zu den Lernzielen (z. B. Bindungsenergien, reziprokes Gitter/Strukturfaktor, phononische Wärmekapazität, elektronische Zustände, Ladungsträgerdichte und Fermi-Energie). Teilnahme an Übungen wird dringend empfohlen. Bonusregeln: Bei Bestehen der freiwilligen Zwischenklausur, sinnvollem Bearbeiten ≥60% der Übungsaufgaben und ≥70% Übungsteilnahme kann die Note der Hauptprüfung in der direkt anschließenden Prüfungsperiode um eine Zwischennotenstufe (−0,3) verbessert werden (4,3 wird nicht auf 4,0 aufgewertet).

Literatur

Siegfried Hunklinger - Festkörperphysik
Groß, Marx - Festkörperphysik
Kittel - Einführung in die Festkörperphysik
Ashcroft, Mermin - Festkörperphysik
Kopitzki, Herzog - Einführung in die Festkörperphysik
Ibach, Lüth - Festkörperphysik. Einführung in die Grundlagen

Termine

VorlesungPhysik der kondensierten Materie 12 Gruppen zur Wahl

ADi.12:00–14:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 13.10.–02.02.
- 13.10.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 10.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
BDo.10:00–12:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
14× · 15.10.–04.02.
- 15.10.
- 22.10.
- 29.10.
- 05.11.
- 12.11.
- 19.11.
- 26.11.
- 10.12.
- 17.12.
- 07.01.
- 14.01.
- 21.01.
- 28.01.
- 04.02.

ÜbungZentralübung zu Physik der kondensierten Materie 1

Mo.12:00–14:00
2503, Physik Hörsaal 3 (5101.EG.503)
15× · 12.10.–01.02.
- 12.10.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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