Kvantmaterial I
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA654
- Kod
- 1FA654
- 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, 7 juni 2023
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp inom teknik/naturvetenskap. Kemisk bindning i molekyler och material och Introduktion till materialvetenskap ska vara genomgångna. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- presentera och använda enklare teoretiska modeller inom kondenserade materiens fysik och utvärdera deras användbarhet i olika sammanhang
- klassificera fasta material efter deras elektronstruktur
- använda Dirac-formalism för att analysera kvantmekaniska system
- genomföra och redovisa experiment inom kondenserade tillståndets fysik
Innehåll
Kvantmekanisk formulering av Blochfunktioner i en periodisk kristall. Enpartikelmodeller för elektroner. Beskrivning av elektronstruktur och kvasipartiklar med Schrödinger- och Diracekvationerna. Klassificering av material utifrån deras elektronstruktur. Termodynamiska egenskaper för fasta material. Introducerande laboratorieexperiment med anknytning till fasta tillståndets fysik. Introduktion till framväxande fenomen med Dirac-material, konventionella och okonventionella supraledare, spintroniska och topologiska material. Kort introduktion till andrakvantisering.
Undervisning
Föreläsningar, lektionsövningar, seminarier och laborationer.
Examination
Inlämningsuppgifter och skriftlig litteraturstudie för godkänt betyg, muntlig examination för högre betyg (4 hp). Laborationer med skriftlig och muntlig redovisning (1 hp).