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

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.

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