Elektronische Korrelationen und Magnetismus 2
Electronic Correlation and Magnetism 2

Modul PH2056

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

PH2056 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

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

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog 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)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2056 ist Christian Pfleiderer.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die Physik starker elektronischer Korrelationen am Beispiel elektronischer Eigenschaften wie itineranter Magnetismus, Metal-Isolator Übergänge und Supraleitung. Nach einer fachlichen und historischen Motivation folgt zunächst eine Einführung in die Eigenschaften der elektronischen Struktur von Festkörpern. Unter Beachtung starker Korrelationseffekte widmet sich der wesentliche Teil der Vorlesung elektronischen Instabilitäten, die durch starke Korrelationen getrieben werden. Dies beginnt mit Instabilitäten von Metallen wie Spin and Ladungsdichteordnung, gefolgt von Korrelationsgetriebenen Metal-Isolator-Übergängen. In einem kurzen Abschnitt wird der Zusammenhang mit neuartigen Formen der Supraleitung angesprochen. Im letzten Teil der Vorlesung wird die Komplimentarität verschiedener experimenteller Messverfahren zur Bestimmung der Korrelationseffekte illustriert, gefolgt von Beispielen aus der aktuellen Forschung.

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul vefügt der/die Studierende über Grundkenntnisse, 1) in der Beschreibung starker elektronischer Korrelationen, 2) des itineranten Magnetismus und Dichtewelleninstabilitäten, 3) von Korrelationsgtriebenen Metall-Isolator Übergängen, 4) von Korrelationseffekten in Supraleitern, 5) über wichtige Methoden zur direkten Messung von elektronischen Korrelationen.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Elektronische Korrelationen und Magnetismus 2 Pfleiderer, C. einzelne oder verschobene Termine
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion

Medienformen

Vorlesungsskript, Übungsblätter, begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

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.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.