course-details-portlet

TFY4245 - Faststoff-fysikk, videregående kurs

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Skriftlig eksamen 100/100 4 timer C

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

Kunnskaper kandidater skal erverve seg gjennom kurset:
-Grunnleggende innsikt i ulike vekselvirkninger mellom faste stoffer og eksterne felt (elektromagnetiske, mekaniske, termiske)
- Grunnleggende elektrondynamikk i ledende materialer, inklusivt elektrostatisk skjerming, metall-isolator overganger, elektron-elektron og elektron-fonon vekselvirkninger.
- Vekselvirkninger mellom eksterne elektriske felt og interne responsvariabler i faste stoffer, deriblant fonon-foton kobling og plasmaoscillasjoner.
- Kjennskap til ulike eksperimentelle metoder for studier av båndstrukturer, fononer og magnoner.
- Innsikt i første- og andre ordens faseoverganger og kritiske fenomener i ikke-ledende, elektrisk ledende og magnetiske materialer.
- Landau-teori og kobling av eksterne felt og interne responsfunksjoner gjennom faststoff-termodynamikk.
- Forstå piezo-, pyro- og ferroelektrisitet, ferroelektriske domener og hysterese.
- Grunnleggende kunnskaper om (lavtemperatur) superledning i type I og type II superledere, samt få innføring i ulike teoretiske tilnærminger til superledning (Ginzburg-Landau, BCS).
- Forstå diamagnetisk og paramagnetisk respons 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.
- Grunnleggende kunnskaper om magnetisk resonans (NMR).
Ferdigheter kandidater skal kunne mestre:
- Kunne gjøre kvantitative beregninger av elektromagnetiske, mekaniske og termiske egenskaper i faste stoffer.
- Beherske semiklassisk tilnærming og mean-field modeller
- Beherske bruk av Fouriertransformasjon og bølgefremstilling i beskrivelsen av dynamisk respons i faste stoffer

Generell kompetanse kandidater skal kunne ha skaffet seg:
-Kjennskap til etablerte modeller i faststoff-fysikk.
-Kjennskap til noen av de mest sentrale og aktive forskningsområdene i faststofffysikk.
-Grunnleggende forståelse av kritiske fenomener i faste stoffer

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og regneøvinger. Emnet undervises på engelsk dersom internasjonale mastergradsstudenter følger emnet. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Mer om vurdering

Utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen i august) kan bli endret fra skriftlig til muntlig.
Når undervisning og undervisningsmateriell er på engelsk, kan det tenkes at eksamen vil bli gitt kun på engelsk.

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

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIF4062 7.5
FY8917 7.5 01.09.2017
Flere sider om emnet
Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2021

Forelesningstimer: 3
Øvingstimer: 1
Fordypningstimer: 8

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Fysikk
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for fysikk

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Vår ORD Skriftlig eksamen 100/100 C INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU