At bibringe den studerende en teoribaseret forståelse af fundamentale begreber indenfor faststoffysik og materialefysik, og derved skabe et systematisk grundlag for forståelse af funktionelle egenskaber af avancerede materialer i moderne teknologi. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beskrive faste stoffer kvalitativt.
• Forstå begrebet krystalimpuls i faste stoffer, og hvorledes det relaterer sig til energierne af elektroner og gittervibrationer.
• Operere med krystalgitre og symmetrier både i det reelle rum og i det reciprokke rum (impulsrummet).
• Anvende kvantemekanikken på faste stoffer til beskrivelse af spredning af bølger på krystalgitre og til beskrivelse af egen-tilstande og egen-energier i systemer med periodiske grænsebetingelser.
• Opstille teoretiske modeller for faste stoffers elektroniske og termiske egenskaber, begge i enkelt-partikel billedet.
• Forklare forskellen på isolatorer, halvledere og metaller.
• Anvende de teoretiske modeller til at udregne karakteristiske egenskaber for faste stoffer (eksempelvis: lydhastighed, varmefylde, elektrisk og termisk ledningsevne, effektive masser, båndgab, Fermi-energier og impulser).
• Anvende de teoretiske modeller til at udregne de elektriske egenskaber af en række teknologisk interessante halvlederkomponenter.
• Analysere faststoffysiske problemstillinger og udvælge og anvende de relevante modeller.
• Genkende og anvende fagspecifikke termer på engelsk.

Krystalgitre, det reciprokke rum og røntgendiffraktion. Fononer i Einstein og Debye modellerne. Elektron- og gitterbidrag til varmekapaciteten af krystaller. Elektronstruktur, Drude, Sommerfeld, fri-, næsten-fri- og tight-binding-modellerne. Isolatorer, metaller og halvledere. Halvlederkomponenter. Lærebog: Steven H. Simon, The Oxford Solid State Basics. 02. maj, 2025