Electronic Correlation and Magnetism 1

Module PH2055

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Basic Information

PH2055 is a semester module in German language at Master’s level which is offered in winter semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • General catalogue of special courses
  • Specific catalogue of special courses for Applied and Engineering Physics
  • Specific catalogue of special courses for condensed matter physics

If not stated otherwise for export to a non-physics program the student workload is given in the following table.

Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Responsible coordinator of the module PH2055 is Christian Pfleiderer.

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Dieses Modul gibt eine Einführung in die Physik starker elektronischer Korrelationen am Beispiel von magnetischen Materialien. Nach einer fachlichen und historischen Motivation folgt zunächst eine Einführung in die Methoden der Beschreibung von Korrelationseffekten in elektronischen Systemen. Unter Verwendung dieser Methodik widmet sich der wesentliche Teil der Vorlesung einer Einführung in die Grundlagen des Magnetismus. Dies betrifft die statistischen Eigenschaften von Systemen nicht-wechselwirkender magnetischer Moment, gefolgt von den statistischen Eigenschaften wechselwirkender magnetischer Momente. Es wird insbesondere ein kurze Einführung in allgemeine Aspekte von Phasenübergängen und Ordnungsphänomenen gegeben, sowie die dynamischen und topologischen Eigenschaften der geordneten Zustände. Im letzten Teil der Vorlesung wird die Komplimentarität verschiedener experimenteller Messverfahren im Magnetismus mit Hilfe von Korrelationsfunktionen illustriert, gefolgt von Beispielen aus der aktuellen Forschung.

Learning Outcome

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul vefügt der/die Studierende über Grundkenntnisse, 1) in der Beschreibung starker elektronischer Korrelationen, 2) des Magnetismus von Festkörpern, 3) über die dynamischen und topologischen Eigenschaften magnetischer Materialien, 4) wie verschiedene Messmethoden magnetischer Eigenschaften zusammenhängen, 5) bezüglich wichtiger neuer Entwicklungen in der aktuellen Forschung.

Preconditions

No preconditions in addition to the requirements for the Master’s program in Physics.

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Elektronische Korrelationen und Magnetismus 1 einzelne oder verschobene Termine
sowie Termine in Gruppen

Learning and Teaching Methods

Lecture, beamer presentation, blackboard, exercises alone and in small groups, discussion

Media

Vorlesungsskript, Übungsblätter, begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

Literature

Standard-Lehrbücher des Magnetismus und der Festkörperphysik – zum Beispiel: R.M. White, Quantum Theory of Magnetism, Springer Series in Solid-State Sciences vol 32; S. Blundell, Magnetism in Condensed Matter, Oxford Master Series in Condensed Matter Physics; Kei Yosida, Theory of Magnetism, Springer Series in Solid-State Science vol 122; P.M. Chaikin & T.C. Lubensky, Principles of Condensed Matter Physics, Cambridge University Press; 24. IFF-Ferienkurs, Forschungszentrum Jülich, Magnetismus von Festkörpern und Grenzflächen, ISBN 3-89336-110-3; R.M. White and T.H. Geballe, Long Range Order in Solids, Academic Press, New York; D. Foster, Hydrodynamic Fluctuations, Broken Symmetry, and Correlation Functions; W. A. Benjamin Inc.; P. Fulde, Electron Correlations in Molecules and Solids, Springer Series in Solid-State Science vol 100; P. Fazekas, Electron Correlation and Magnetism, World Scientific, Singapore; J. Singleton, Band Theory and Electronic Properties, Oxford Master Series, Oxford University Press.

Module Exam

Description of exams and course work

In an oral exam the learning outcome is tested using comprehension questions and sample problems.

In accordance with §12 (8) APSO the exam can be done as a written test. In this case the time duration is 60 minutes.

Remarks on associated module exams

The exam for this module can be taken together with the exam to the associated follow-up module PH2056: Elektronische Korrelationen und Magnetismus 2 / Electronic Correlation and Magnetism 2 after the follwoing semester. In this case you need to register for both exams in the following semester.

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam at the end of the semester. There is a possibility to take the exam in the following semester.

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

Nuclei, Particles, Astrophysics

A journey of discovery to understanding our world at the subatomic scale, from the nuclei inside atoms down to the most elementary building blocks of matter. Are you ready for the adventure?

Biophysics

Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.