Introduction to Solid State Physics

Course description Introduction to Solid State Physics
Year: 2016-2017
Catalog number: 4062IVSF3
Teacher(s):
  • Dr. P.J.H. Denteneer
Language: Dutch
Blackboard: Yes
EC: 3.0
Level: 300
Period: Semester 2
Hours of study: 31:00 hrs
  • Yes Elective choice
  • Yes Contractonderwijs
  • No Exchange
  • No Study Abroad
  • No Evening course
  • Yes A la Carte
  • No Honours Class

Toegangseisen

Statistical Physics 1, Quantum Mechanics 2 (in het bijzonder: Quantum Statistiek: Fermi-Dirac en Bose-Einstein statistiek)

Beschrijving

Dit vak geeft een inleiding op de Vaste Stof Fysica: de natuurkunde van materie in vaste vorm. Dit onderdeel van de fysica van gecondenseerde materie is van groot belang in toepassingen (bv. de elektronische industrie), maar bestudeert en verklaart ook verschijnselen en eigenschappen die optreden wanneer een groot aantal deeltjes samengebracht worden. De volgende onderwerpen komen aan de orde: soortelijke warmte van vaste stoffen, elektronen in metalen, structuur van materialen, geometrie van vaste stoffen (kristalroosters), golven in kristallen (reciproke rooster). Er wordt afgesloten met een uitzicht op bijzondere verschijnselen in vaste stoffen: magnetisme, (hoge-temperatuur)supergeleiding, Hall effecten, Anderson lokalisatie.

Leerdoelen

Aan het eind van de cursus is kennis en inzicht verkregen over
de structuur en eigenschappen van vaste stoffen. Men kan berekeningen en afleidingen uitvoeren binnen de theoretische beschrijvingen. In het bijzonder kan men deze kennis en vaardigheden toepassen op de volgende onderwerpen:

  • waarom en hoe een klassieke beschrijving (Boltzmann, Drude theorie) vervangen moet worden door een quantummechanische (Einstein/Debye, Sommerfeld theorie)
  • elektronen bepalen veel eigenschappen van materialen
    (elektrische en warmte geleiding)
  • hoe de structuur van materialen tot stand komt (periodiek systeem, chemische binding),
  • de beschrijving van (drie-dimensionale) kristallen in termen van roosters (eenheidscel) en reciproke roosters (Brillouin zones).
  • golven in roosters
    Ten slotte is men in kwalitatieve zin op de hoogte van actuele onderwerpen binnen de Vaste Stof Fysica: hoge-temperatuur supergeleiding, metaal-isolator overgangen, topologische materie.

Rooster

Rooster

Onderwijsvorm

Hoorcolleges, werkcolleges, huiswerkopdrachten

Toetsing

Schriftelijk tentamen (gesloten boek) met open vragen.
Het eindcijfer voor de cursus is het gewogen gemiddelde van het tentamencijfer (8/10) en het huiswerkcijfer (2/10).

Blackboard

Blackboard wordt gebruikt voor informatie over de cursus en het ter beschikking stellen van de werkcollege- en huiswerkopgaven en hun oplossingen.
Om toegang te krijgen tot Blackboard is een ULCN account nodig.Blackboard UL

Literatuur

We gebruiken het boek: The Oxford Solid State Basics – Steven H. Simon (Oxford University Press, 1st edition, 2013) (aanschaf verplicht), ISBN 978-0-19-968077-1 (Pbk.). Dit boek wordt ook gebruikt bij het derdejaars keuzevak Semiconductors and Electron Bands

Contact

Contactgegevens Docent:Dr.P.Denteneer (Peter)

Languages