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Experimentalphysik 6: Festkörperphysik (EP-6)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Experimental Physics 6: Solid State Physics)
(Prüfungsordnungsmodul: Experimentalphysik 6: Festkörperphysik)
Modulverantwortliche/r: Peter Hommelhoff, Dozenten der Physik der Kondensierten Materie
Lehrende:
Peter Hommelhoff
| Start semester: |
WS 2022/2023 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
| Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
150 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Experimentalphysik 6: Festkörperphysik
(Vorlesung, 3 SWS, Peter Hommelhoff, Mon, every 2. week Wed, 10:00 - 12:00, HH)
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Übung zur Experimentalphysik 6: Festkörperphysik
(Übung, Peter Hommelhoff et al., Mon, 12:00 - 14:00, SR 01.332, SR 01.683, SR 01.779, SR 00.103; Tue, 8:00 - 10:00, SR 01.332, SR 00.103)
Inhalt:
Gittersystem
Bravais-Gitter; Kristallstrukturen, Symmetrien und Klassifizierung; reziprokes Gitter;
Streuung am Gitter, Laue-Bedingung, Strukturfaktor, Streumethoden; chemische Bindung
Klassisches Modell: 2-atomige Kette, Dispersionsrelation; Quantenmechanik: Phononen;
Thermodynamik des Phononensystems, Debye-Modell, Einstein-Modell;
Phononenspektroskopie Elektronensystem
Teilchen im Kasten, Fermi-Kugel, Fermi-Dirac-Statistik; Spezifische Wärme
Blochtheorem; Fast freies Elektronengas, Bandstruktur; Tight-binding Bandstruktur; reale
Bandstrukturen, Zustandsdichten; experimentelle Methoden zur Bestimmung der
Bandstruktur
Offene und abgeschlossene Bänder; semiklassische Bewegungsgleichungen, effektive
Masse, Elektronen und Löcher Transportphänomene
Drude-Transport; Boltzmann-Formalismus; elektrische Leitfähigkeit Halbleiter
Isolatoren; Ladungsträgerstatistik
Ladungsträgerstatistik; Leitfähigkeit, Hall-Effekt
pn-Übergang
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erläutern und erklären die experimentellen Grundlagen und die quantitativ-mathematische Beschreibung des Gitter- und Elektronensystems von Festkörpern sowie von Transportphänomenen und Halbleitereigenschaften gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis wenden die physikalischen Gesetze und jeweiligen mathematischen Methoden auf konkrete Problemstellungen an
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich): ab 1. Semester
(Po-Vers. 2017w | NatFak | Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich) | Gesamtkonto | Experimentalphysik 6: Festkörperphysik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)", "Physik (Bachelor of Science)", "Physik (Master of Science)", "Physik mit integriertem Doktorandenkolleg (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Klausur zur Experimentalphysik 6 (Prüfungsnummer: 62111)- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: WS 2022/2023 (nur für Wiederholer)
| 1. Prüfer: | Peter Hommelhoff |
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