Kursplan för Kvantmaterial II

Quantum Materials II

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA655
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik A1F, Materialvetenskap A1F

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå

    • G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    • G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    • G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    • GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

    Avancerad nivå

    • A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    • A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    • A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    • AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2021-03-04
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: HT 2022
  • Behörighet: 120 hp och Kvantmaterial I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

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.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: HT 2021

I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.