20113501

SoSe 23: Festkörperphysik

Wolfgang Kuch

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Einführung (vom Atom zum Festkörper, Periodensystem) Chemische Bindung im Festkörper (van-der-Waals-Bindung, ionische Bindung, kovelente Bindung, Metallbindung, ... read more

Einführung
(vom Atom zum Festkörper, Periodensystem)

Chemische Bindung im Festkörper
(van-der-Waals-Bindung, ionische Bindung, kovelente Bindung, Metallbindung, Wasserstoff-Brücken-Bindung)

Strukturen des Festkörpers
(Ordnung im Festkörper, periodische Anordnung von Atomen, fundamentale Gitterstrukturen, Miller Indizes, einfache Kristallstrukturen, die 32 Kristallklassen, Bedeutung der Symmetrie)

Reziproker Raum, Brillouin-Zonen
(Beugung an periodischen Strukturen: Bragg-Bedingung, Reziprokes Gitter, Streuamplitude, Brillouin-Zonen, Strukturfaktoren, Atomfaktor, Methoden der Strukturanalyse)

Elastische und thermische Eigenschaften von Gitterschwingungen:Phononen
(Gitterschwingungen in Kristallen mit einatomiger und zweiatomiger Basis, Quantisierung elastischer Schwingungen: Phononen, Kristallimpuls, inelastische Streuung, Zustandsdichte, Wärmekapazität: Debye-Modell, anharmonische Effekte und thermische Ausdehnung, Wärmeleitung)

Freies Elektronengas
(Energie-Niveaus in einer Dimension, Fermi-Dirac-Verteilung, freies Elektronengas in drei Dimensionen, Wärmekapazität des freien Elektronengases)

Elektronen in periodischen Strukturen, Energiebänder
(Modell des quasifreien Elektronengases, Bloch-Theorem, Kronig-Penney-Modell, Wellengleichung der Elektronen im periodischen Potential, Bandstruktur, elektrische Leitfähigkeit, thermische Leitfähigkeit der Metalle)

Fermi-Flächen
(Konstruktion der Fermi-Fläche, Elektronen- und Lochorbitale, Berechnung von Energiebändern, experimentelle Messmethoden zur Bestimmung der Fermi-Fläche)

Halbleiter, p-n-Übergang
(Bandlücke, Bewegungsgleichung im Halbleiter, effektive Masse, intrinsische Ladungsträgerdichte, Dotierung von Halbleitern, Leitfähigkeit, p-n-Übergang, Diode, Transistor)

Grundlagen des Magnetismus
(Theorie des Dia- und des Paramagnetismus, paramagnetische Suszeptibiliztät der Leitungselektronen, Ferro-, Antiferro- und Ferrimagnetismus, Heisenberg Austausch-Wechselwirkung, Molekularfeld-Näherung, Bandmodell des Ferromagnetismus: Stoner-Wohlfahrth-Modell)

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