Kvantmaterial II
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA655
- Kod
- 1FA655
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1F, Materialvetenskap A1F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 4 mars 2021
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp och Kvantmaterial I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- genomföra kvantfältteoretiska studier, analyser och beräkningar relevanta för fasta material
- presentera och använda teoretiska modeller inom kondenserade materiens fysik och utvärdera deras användbarhet i oilka sammanhang
- värdera och använda andrakvantiseringsformalism inom modeller för kondenserad materia i relation till realistiska experimentella förhållanden
- identifiera och redogöra för skillnader mellan enpartikel- och flerpartikelmodeller
Innehåll
Kvantfältteoretiska metoder: andrakvantisering, fältoperatorer, skapelse- och förintelseoperatorer, kvantstatistik för fermioner och bosoner. Metoder inom kvantstatistik: formulering av partitionsfunktionen, fria energin, entropi, specifik värme, ockupationstal för fria partiklar, dimensionalitet hos tillståndsdensiteten. Semiklassisk beskrivning av Landau-Fermivätska och Boltzmanns transportekvation. Spridningsteori och Landaus transportformalism. Mätningar av ledningsförmågan i en- och tvådimensionella material. "Tight-binding"-modeller. Experiment relaterat till bandstrukturen i kvantmaterial. Bortom enpartikelmodeller, härledning av Hartree och Hartree-Fock approximationerna, introduktion till utbyte, introduktion till fononer och härledning av elektron-fononkoppling. Supraledning.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner och laborationer.
Examination
Hemuppgifter och muntlig tentamen i form av seminarieövning.
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.