66-140 Physik IV

Lehrende: Prof. Dr. Wolfgang Hansen; PD Dr. Guido Meier

Veranstaltungsart: Vorlesung

Anzeige im Stundenplan: Physik IV

Semesterwochenstunden: 4

Unterrichtssprache: Deutsch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: 10 | -

Kommentare/ Inhalte:
Die Physik IV - Festkörperphysik umfasst 4 Semesterwochenstunden Vorlesung sowie 2 Semesterwochenstunden Übungen. Die Veranstaltung richtet sich an Physik-Studenten im vierten Semester.

In dieser Vorlesung werden thermische, elektrische, magnetische und optische Eigenschaften von Festkörpern behandelt sowie einfache Modelle zur Beschreibung dieser Eigenschaften vorgestellt. Im Zentrum stehen Einkristalle. Es werden Kenntnisse der Vorlesung Physik III - Quantenphysik und Statistische Physik vorausgesetzt. Beispielsweise wird die chemische Bindung der Atome in Festkörpern ausgehend von der Molekülbindung behandelt. Zur Erklärung des Beitrags der Atomschwingungen zur spezifischen Wärme von Kristallen wird das Modell des Bose-Gases herangezogen. Die Leitungselektronen in einfachen Metallen lassen sich mit dem Modell des Fermi-Gases beschreiben.

Im ersten Teil der Vorlesung werden wichtige Kristallstrukturen vorgestellt, thermische und elektrische Eigenschaften von Isolatoren und Metallen besprochen sowie das grundlegende Modell der Bandstruktur eingeführt. Der zweite Teil konzentriert sich auf die Materialklassen Halbleiter, Metalle, Supraleiter und Magnete sowie auf deren Anwendungen.

Download der Übungsaufgaben und der Skripte unter:
http://www.physnet.uni-hamburg.de/institute/IAP/Group_N/e/information/physik_iv/physik_iv.shtml

Lernziel:
Ziel der Vorlesung ist ein systematischer Überblick über die vielfältigen experimentell beobachteten Phänomene in Isolatoren, Halbleitern, Metallen, Supraleitern und Magneten. Das Verständnis für diese Festkörper und ihre Eigenschaften soll im Rahmen einfacher klassischer und quantenmechanischer Modellvorstellungen erreicht werden.

Vorgehen:
Vorlesungsübersicht I. Teil

1. Kristallstrukturen: Bravais-Gitter
2. Kristallstrukturen: Wichtige Beispiele
3. Bindungen in Festkörpern
4. Kristallfehler
5. Reziprokes Gitter
6. Beugung in Kristallen
7. Kristallschwingungen
8. Wärmekapazität von Isolatoren
9. Thermische Eigenschaften von Isolatoren
10. Thermische Eigenschaften von Metallen
11. Elektrische Eigenschaften von Metallen
12. Bloch-Theorem

Literatur:
1. N. W. Ashcroft / N. D. Mermin

Original:
Solid State Physics
ITPS Thomson Learning,
Reprint 2000 der 1. Auflage 1976
ISBN 0-030-83993-9
65.90 ¤

Übersetzung:
Festkörperphysik
Oldenbourg, 2. Auflage 2005
ISBN 3-486-57720-4
74.80 ¤

2. H. Ibach / H. Lüth

Festkörperphysik - Einführung in die Grundlagen
Springer, 6. Auflage 2002
ISBN 3-540-42738-4
44.95 ¤ /LS

3. Ch. Kittel

Original:
Introduction to Solid State Physics
Wiley & Sons, 8. Auflage 2004
ISBN 0-471-68057-5
62.50 ¤

Übersetzung:
Einführung in die Festkörperphysik
Oldenbourg, 14. Auflage 2005
ISBN 3-486-57723-9
64.80 ¤ / LS

4. K. Kopitzki / P. Herzog
Einführung in die Festkörperphysik
Teubner, 5. Auflage 2004
ISBN 3-519-43083-5
44.90 ¤ / LS