Electronic Correlation and Magnetism 1

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.

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.

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

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

Vorlesungsskript, Übungsblätter, begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

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.

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.