Vielteilchenphysik
Many-Body Physics

Modul PH2234

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

PH2234 ist ein Semestermodul in Deutsch oder 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)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2234 ist Michael Knap.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieser Kurs bietet eine moderne Einführung in die Vielteilchenphysik. Es werden grundlegende theoretische Methoden beschreiben, sowie deren Anwendung auf diverse Probleme der kondensierten Materie diskutiert, dazu zählen das wechselwirkende Elektronengas, Phonon in Festkörpern, Quantenmagnetismus, und Supraleitung. Darüberhinaus werden Beziehungen zwischen Experiment und Theorie herausgearbeitet. Dieser Kurs bietet Studenten das Basiswissen, um aktuelle Forschung auf dem Gebiet der Theorie der kondensierten Materie zu folgen, wie auch ein eigenes Forschungsprojekt in diesem Feld zu starten.

Folgende Themen werden im Kurs behandelt:
1. Einführung in die Vielteilchenphysik
2. Von Teilchen zu Feldern: Ein Weg zur zweiten Quantisierung
3. Green'sche Funktionen und deren Eigenschaften
4. Störungstheorie in Vielteichensystemen und Feynman Pfadintegrale
5. Gebrochene Symmetrien und kollektive Phänomene
6. Fermi-Liquid Theorie und das Konzept des Quasi-Teilchens
7. Response Funktionen: Eine Einführung in die Beschreibung moderner experimenteller Techniken
8. Quantenphasenübergänge

Die praktischen Übungen unterstützen die Vorlesungen mit Hilfe von Tutorien und Übungsblättern. Die Tutorien bieten einen alternativen Blickwinkel auf die in der Vorlesung behandelten physikalischen Konzepte und mit Hilfe der Übungsblätter werden diese vertieft.

Lernergebnisse

Dieser Kurs bietet Studenten das Basiswissen, um aktuelle Forschung auf dem Gebiet der Theorie der kondensierten Materie zu folgen, wie auch ein eigenes Forschungsprojekt in diesem Feld zu starten.

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 Many-Body Physics Knap, M.
Mitwirkende: Weidinger, S.
Montag, 10:00–12:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

A. Altland, B. Simons: "Condensed Matter Field Theory"
A. L. Fetter, J. D. Walecka: “Quantum theory of many-particle systems”

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Übungsaufgaben (50%) und Abschlussprojekt (50%). Abschlussprojekte vertiefen den Vorlesungsinhalt und werden am Ende des Semesters in Form eines Vortrags präsentiert.

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.