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Seminar zu topologischen Phänomenen im Magnetismus für Masterstudierende
Seminar on Topological Phenomena in Magnetism for M.Sc. Students

Modul PH1497

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH1497 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Proseminarkatalog für den Masterstudiengang Applied and Engineering Physics
  • Proseminarkatalog für den Masterstudiengang Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
120 h 30 h 4 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH1497 ist Christian Pfleiderer.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Nutzung topologischer Konzepte zur Beschreibung vieler neuartiger und ungewöhnlicher Eigenschaften von Festkörpern ist in den letzten Jahren in den Fokus des Interesses gerückt. Dies gilt sowohl für topologische elektronische Eigenschaften im reziproken Raum wie auch für die Topologie magnetischer Strukturen im Realraum. Das Modul behandelt solche topologischen Phänomene mit dem Fokus auf Spinsystemen und Magnetismus von den Grundlagen bis hin zu aktuellen Forschungsthemen. Seminarvorträge durch Studierende können beispielsweise zu folgenden Themen gehalten werden:

·        Konventionelle Formen magnetischer Ordnung

·        Mathematische Grundbegriffe der Topologie

·        Beispiele & Charakterisierung topologischer Defekte

·        Energetik von Vortices und Versetzungen

·        Kosterlitz-Thouless Übergang

·        Domänenwände und Solitonen

·        Frenkel-Kontorowa Modell

·        Fluktuierende Domänenwände

·        Skyrmionengitter in chiralen Magneten

·        Geometrisch frustrierte Magnete

·        Topologische Defekte in Flüssigkristallen

·        Topologische Defekte in Supraleitern

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche anzuwenden, ein spezielles Thema ausgehend von wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Buchkapiteln aufzubereiten und in einem Vortrag darzustellen. Die Studierenden können über die präsentierten Inhalte eine wissenschaftliche Diskussion mit der Zuhörerschaft führen.

Sie haben einen Überblick über die Grundlagen sowie die aktuelle Forschung auf dem Gebiet der topologischen Phänomene im Magnetismus bekommen.

Voraussetzungen

Es gibt Vortragsthemen auf Master- und auf Bachelor-Niveau. Für die Masterstudenten sind keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen hinausgehen. Für die Bachelor-Studenten sind Grundkenntnisse in Festkörperphysik und Magnetismus Voraussetzung.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

Die Studierenden halten einen wissenschaftlichen Vortrag zu einem vorgegebenen Thema. Der Vortrag besteht aus einer Projektor-Präsentation, die auch durch Tafelarbeit ergänzt werden kann, sowie der wissenschaftlichen Diskussion des Themas mit der Zuhörerschaft.

In der Vorbereitungsphase wird den Studierenden eine Literaturauswahl zur Verfügung gestellt, die von diesen ergänzt werden kann. Es besteht Gelegenheit, mit dem Betreuer im Vorfeld über das Thema zu diskutieren und auch den Vortrag durchzusprechen.

Medienformen

Literatur in Form von Buchkapiteln, Übersichtsartikeln und Originalveröffentlichungen

Literatur

Es wird für jedes Vortragsthema ein spezifisches Literaturpaket zur Verfügung gestellt, dass durch Eigenrecherche ergänzt werden kann.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Im Rahmen des Seminars bereitet jede(r) Studierende selbständig einen Vortrag zu einem aktuellen wissenschaftlichen Thema vor. An Hand dieses Vortrags wird das Erreichen der Lernergebnisse überprüft.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

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