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).