Kvantmaterial I
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA654
- Kod
- 1FA654
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1F, Materialvetenskap A1F
- Betygsskala
- Med beröm godkänd (5), Icke utan beröm godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd (U)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 4 mars 2021
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp och Kemisk bindning i molekyler och material och Introduktion till materialvetenskap. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- känna igen och tolka kvantmekanik formulerad med hjälp av Dirac-notation
- använda Dirac-formalism för att analysera kvantmekaniska system
- förklara termiska egenskaper, särskilt värmekapacitet, hos fasta material
- klassificera fasta material efter deras elektriska och transportegenskaper, baserat på elektronstruktur
- genomföra och redovisa experiment inom fasta tillståndets fysik
Innehåll
Kvantmekanik med hjälp av Dirac formalism, bra och ket vektorer, operatorer och observabler. Harmoniska oscillatorn med stegoperatorer. Kvantmekanisk tunnling. Kvantsammanflätning och kvantoptik: laboration med "quantum eraser" och beskrivning i Dirac-formalism. Kvantmekanisk formulering av Blochfunktioner i en periodisk kristall. Reciproka rummet: reciproka rummet och Brillouinzoner, fononer och termiska egenskaper hos fasta material. Elektroner: fria elektronmodellen, Fermigas, energiband. Klassificering av material: metaller, halvledare, isolatorer.
Undervisning
Föreläsningar, lektionsövningar, seminarier och laborationer.
Examination
Inlämningsuppgifter för godkänt betyg, muntlig examination för högre betyg (4 p). Laborationer med skriftlig och muntlig redovisning (1 p).