10317 Faststoffysik

2024/2025

10317 erstatter 10303 som obligatorisk kursus på bacheloruddannelsen i Fysik og Ingeniørvidenskab (Fys-Ing) fra og med årgang 2022. Kurset kører første gang i efteråret 2024.
Kursusinformation
Condensed Matter Physics
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (BSc), Fysik og Ingeniørvidenskab
Teknologiske linjefag, Fysik og Nanoteknologi
E4A (tirs 13-17)
F4A (tirs 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og opgaveregning.
13-uger
E4A, F4A, Afhængigt af antallet af deltagende studerende, kan de mundtlige eksaminer forløbe over flere dage. Disse vil inkludere E4A/F4A datoerne, og identificeres i løbet af kurset.
Mundtlig eksamen
Mundtlig eksamen, delvist baseret på et udvalg af opgaver, der er stillet i løbet af semesteret.
20-25 minutter
7-trins skala , intern bedømmelse
10303
10303
(10034/10018).­(10036/10041/31400).­(10102/10104) , Introducerende kurser i termodynamik, elektromagnetisme og kvantemekanik.
Niels Bech Christensen , Lyngby Campus, Bygning 307 , nbch@fysik.dtu.dk
Peter Christian Kjærgaard Vesborg , Lyngby Campus, Bygning 313, Tlf. (+45) 4525 3276 , peter.vesborg@fysik.dtu.dk
Søren Raza , Lyngby Campus, Bygning 309 , sraz@dtu.dk
Stig Helveg , Lyngby Campus, Bygning 313 , stig@fysik.dtu.dk
10 Institut for Fysik
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
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.
Læringsmål
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 isolatorer.
  • 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.
Kursusindhold
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.
Litteraturhenvisninger
Lærebog: Steven H. Simon, The Oxford Solid State Basics.
Bemærkninger
10317 erstatter 10303 som obligatorisk kursus på bacheloruddannelsen i Fysik og Ingeniørvidenskab (Fys-Ing) fra og med årgang 2022. Kurset kører første gang i efteråret 2024.
Sidst opdateret
02. maj, 2024