10306 Teori for 2D materialer og stærk lys-stof vekselvirkning

2024/2025

Dette er et teoretisk, beregningsorienteret kursus om to-dimensionelle (2D) materialer og deres vekselvirkning med lys. Kurset er tæt knyttet til nuværende aktiviteter på DTU Fysik ( https:/​/​www.fysik.dtu.dk/​english/​research/​nanomade/​research-at-nanomade).
Kursusinformation
Theory of 2D materials and Strong Light-Matter Interaction
Engelsk
5
Kandidat
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
Juni
Campus Lyngby
Forelæsninger, numeriske og analytiske øvelser, projekt.
3-uger
Ingen eksamen
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
(10102/10104) . (10303/10317) . 10112 , eller ækvivalente kurser. Basal kendskab til Python.
Minimum 3
Mads Brandbyge , Lyngby Campus, Bygning 309, Tlf. (+45) 4525 6328 , mabr@dtu.dk
Simone Latini (Primær kontaktperson) , simola@dtu.dk
10 Institut for Fysik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At udruste dig med de nødvendige teoretiske og numeriske værktøjer til at forstå de forskellige nye fænomener, der stammer fra stærk lys-materiale interaktion. Kurset vil give dig grundæggende viden om optiske egenskaber af to-dimensionelle materialer, og du vil blive introduceret til metoder som på forskningsniveau bliver brugt til at behandle interaktionen med klassisk- og kvantelys.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Opliste de relevante symmetrier i 2D-materialer
  • Konstruere tight-binding modeller for de mest repræsentative 2D-materialer
  • Modellere den optiske respons af 2D-materialer
  • Udlede elektriske og magnetiske felter i kvantificeret form
  • Opliste og forklar de forskellige gauge-valg
  • Udlede lys-materie kobling fra lokal ladningsbevarelse
  • Forklare konsekvensen af periodisk laserdrivning af materialer
  • Anvende Floquet-teori til at konstruere båndstrukturer i 2D-materialer
  • Modellere dannelsen af sammensatte polaritoner
Kursusindhold
Tight-binding-modeller for repræsentative 2D-materialer, Elektroniske båndstrukturer og "valley" frihedsgrader, Optisk lineær responsteori, Excitoner. Lys-stof vekselvirknings Hamiltonen, Gauge frihed, Floquet teori, Konceptet bag polariton, lav-energi kvanteelektrodynamik (QED), Grundlæggende “Cavity-Materials-Engineering”.
Litteraturhenvisninger
Tilpassede noter fra læreren og henvisninger til forskningsartikler.
Sidst opdateret
02. maj, 2024