Quantenfeldtheorie von Vielteilchensystemen
Quantum Field Theory of Many-Body Systems

Modul PH2161

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

PH2161 ist ein Semestermodul in Englisch 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 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)
300 h 110 h 10 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2161 ist Wilhelm Zwerger.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

The module provides an introduction to classic and current topics in many-body physics at the graduate level. The following topics are covered:
I) Fermi Liquid Theory
1) Basics and thermodynamic properties
2) Dynamics and transport
3) Fermi polaron, Anderson’s orthogonality catastrophe
II) Quantum Phase Transitions
1) Landau-Ginzburg-Wilson model
2) Superfluid-Mott-Insulator transition
3) Hertz-Millis theory for itinerant magnetism
III) Quantum Hall Effect
1) Incompressibility, Laughlin wave functions
2) Chern-Simons theory and chiral edge states
3) Abelian and non-abelian quasi-particles, Moore-Read state
IV) Topological Phases
1) Topological insulators
2) Majorana Fermions
3) Spin-Ice and ’magnetic monopoles’

Lernergebnisse

keine Angabe

Voraussetzungen

It is assumed that students are familiar with Quantum Mechanics I+II, Statistical Physics/Thermodynamics and also the
basic concepts in Solid State Physics.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 6 Quantenfeldtheorie von Vielteilchensystemen Zwerger, W.
Mitwirkende: Rath, S.
einzelne oder verschobene Termine

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

  • X. G. Wen:  Quantum Field Theory of Many-Body Systems, Oxford Graduate Texts, 2007

further special literature will be given during the lecture

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 90 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende 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.