Vurderingsordning

Faglig innhold

Elektrodynamikk, superledning, dielektriske og magnetiske egenskaper, piezoelektrisitet, ferroelektrisitet, dia- og paramagnetisme, ferro- og antiferromagnetisme, magnetisk resonans, redusert dimensjonalitet, struktur, faseoverganger, kritiske fenomener, midlere feltteori, lineær respons-teori, felt og susceptibiliteter, mikroskopisk dynamikk.

Læringsutbytte

Studentene skal:
- Få grunnleggende innsikt i ulike vekselvirkninger mellom faste stoffer og eksterne felt (elektromagnetiske, mekaniske, termiske)
- Forstå grunnleggende elektrondynamikk i ledende materialer, inklusive elektrostatisk skjerming, metall-isolator overganger, elektron-elektron og elektron-fonon vekselvirkninger.
- Forstå vekselvirkninger mellom eksterne elektriske felt og interne responsvariabler i faste stoffer, deriblant fonon-foton kobling og plasmaoscillasjoner.
- Tilegne seg kunnskap om ulike eksperimentelle metoder for studier av båndstrukturer, fononer og magnoner.
- Forstå makroskopisk elektrostatisk tilnærming til beregning av lokalt elektrisk felt og dielektriske responsfunksjoner.
- Få innsikt i første og andre ordens faseoverganger og kritiske fenomener i ikke-ledende, elektrisk ledende og magnetiske materialer.
- Få innføring i Landau-teori, og kobling av eksterne felt og interne responsfunksjoner gjennom faststoff-termodynamikk.
- Forstå piezo-, pyro- og ferroelektrisitet, ferroelektriske domener og hysterese.
- Tilegne seg grunnleggende kunnskaper om (lavtemperatur) superledning i type I og type II superledere, samt få innføring i ulike teoretiske tilnærminger til superledning (Ginzburg-Landau, BCS).
- Få forståelse for diverse fenomener relatert til superledning, så som Meissner effekten, flukskvantisering, Giæver- og Josephson-tunnelering.
- Få en innføring i diamagnetisk og paramagnetisk repsons i faste stoffer gjennom semi-klassisk tilnærming.
- Forstå magnetiske faseoverganger og magnetiske strukturer (ferromagnetiske, ferrimagnetiske, anti-ferromagnetiske), gjennom mean-field og spinn-bølge modeller.
- Forstå fenomener relatert til magnetiske faseoverganger, så som domenedannelse og hysterese.
- Tilegne seg grunnleggende kunnskaper om magnetisk resonans (NMR).

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og regneøvinger. Emnet undervises på engelsk dersom internasjonale mastergradsstudenter følger emnet. Når undervisning og undervisningsmateriell er på engelsk, kan det tenkes at eksamen vil bli gitt kun på engelsk.
Utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen i august) kan bli endret fra skriftlig til muntlig.

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

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

Støtte:
Stephen Elliott: The Physics and Chemistry of Solids, Wiley, 1998;
Neil W. Ashcroft and N. David Mermin: Solid State Physics, HRW intl. ed, 1976.
Gert Strobl: Condensed Matter Physics, Springer, 2003.
Giuseppe Grosso and Giuseppe P. Parravicini, Solid State Physics, Academic Press, 2000.

Studiepoengreduksjon