Faglig innhold

Symmetrier i krystaller, metoder for å beregne energibånd, formalisme for andrekvantisering,

plasmoner, fononer, polaroner, polaritoner, optiske prosesser og eksitasjoner, dielektriske

og ferroelektriske materialer, Landau-teori, faseoverganger, superledning, dia- og paramagnetisme, ferro- og

antiferro- og altermagnetisme, magnetisk resonans, Mott isolerende tilstand.

Læringsutbytte

Læringsutbytte

Kunnskap som kan tilegnes fra kurset:

- Grunnleggende forståelse for de viktigste vekselvirkningene mellom faste stoffer og eksterne

felt (elektromagnetiske, mekaniske, termiske)

- Elektrodynamikk i ledende materialer, inkludert elektrostatisk skjerming, metall-isolator overgang,

elektron-elektron samt elektron-fonon vekselvirkninger.

- Kobling mellom elektriske felt og interne responsvariabler i faste stoffer,

slik som fonon-foton kobling og plasmaoscillasjoner

- Kjennskap til ulike eksperimentelle metoder som brukes til å studere båndstruktur, fononer

og magnoner.

- Kjennskap til Landau-teori og faseoverganger.

- Kjennskap til dielektriske og ferroelektriske materialer, ferroelektriske domener og hysterese

- Innføring i lav-temperatur type-I og type-II superledning og tilhørende teorier

- Kjennskap til mikroskopisk opprinnelse til dia- og paramagnetisk respons i materialer

- Forstå magnetiske faseoverganger og ulike typer magnetisk orden (ferromagnetisme, antiferromagnetisme

og altermagnetisme) beskrevet via midlere-felt teori og spinnbølge modeller

- Forstå fenomener knyttet til magnetiske faseoverganger, slik som domene-dannelse og hysterese

- Innføring i magnetisk resonans

Ferdigheter som tilegnes gjennom kurset

- Evne til å utføre kvantitative beregninger for å bestemme elektromagnetiske, mekaniske og

termodynamiske egenskaper til faste stoffer

- Kunne håndtere andrekvantiserte tight-binding Hamilton-operatorer og midlere-felt teorier

- Kunne bruke Fourier-tranformasjoner og bølgebasert beskrivelse av den dynamiske responsen til

materialer

Generell kompetanse tilegnet gjennom kurset

- Kjennskap til etablerte, sentrale modeller i kondenserte mediers fysikk

- Kjennskap til noen av de viktigste og mest aktive forskningsområdene i kondenserte mediers

fysikk

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og regneøvinger. Emnet undervises på engelsk slik at internasjonale

mastergradsstudenter kan følge emnet. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Anbefalte forkunnskaper

Undervisningen baserer seg på at studenten har kunnskaper tilsvarende emnet TFY4220

Faste stoffers fysikk, samt grunnleggende kunnskaper innen elektromagnetisme, bølgefysikk,

mekanikk, kvantemekanikk og termodynamikk.

Kursmateriell

Forelesningsnotater (pdf) skrevet av Jacob Linder.

Støttelitteratur: Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley 2005.

Studiepoengreduksjon