Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Videregående faststoffysik

Overordnede kursusmål

At give den studerende en videgående forståelse af elektronstrukturen i faste stoffer og nanostrukturer med fokus på fænomener som kræver en beskrivelse udover en-partikel approksimationen som er vigtige for forståelsen af f.eks. exciterede tilstande, materialers vekselvirkning med lys. Kurset vil sætte den studerende istand til at læse og forstå moderne litteratur på området og gennemføre mindre forskningsprojekter indenfor faststoffysik.

See course description in English

Definere og forstå tæthedsresponsfunktionen for et system af vekselvirkende elektroner samt dennes relation til systemets excitations-energieer.
Formulere og udlede de analytiske egenskaber af generelle responsefunktioner inklusiv Kramers-Kronig relationerne mellem real- og imaginærdelene.
Diskutere og karakterisere de forskellige typer af elektroniske excitationer i faste stoffer, inklusiv plasmoner, excitoner og enkeltpartikel excitationer
Forklare de væsentligste egenskaber ved tæthedsresponsfunktionen for den homogene elektrongas
Beskrive sammenhængen mellem tæthedsreponsfunktionen og den dielektriske funktion
Relatere den mikroskopiske dielektriske funktion til de makroskopiske optiske konstanter som absorptionskoefficienten, det refraktive indeks samt diskutere rollen af lokale felt effekter.
Definere en-partikel Green’s funktionen samt selv-energien og relatere disse til materialets båndstruktur
Diskutere GW approksimation og hvordan den kan benyttes til beregning af båndstrukturer.
Diskutere Bethe-Salpeter ligningen til beregning af optiske excitationer
Forklare Hydrogen modellen til beskrivelse af excitoner
Forklare Berry’s fase samt dennes relation til topologiske isolatorer

Tæthedsresponsfunktionen og dennes relation til den dielektriske funktion. Det kvantemekaniske udtryk for responsfunktionen; statisk og dynamisk skærmning indenfor Random Phase Approksimationen (RPA); plasmoner og plasmon-polaritoner; den elektroniske båndstruktur og kvasipartikelbegrebet; en-partikel Green’s funktionen og selv-energien; GW approksimationen og kvasipartikelligningen; excitoner og Bethe-Salpeter ligningen; Berrys fase; topologiske isolatorer.

10317/10112, Kendskab til faststoffysik og kvantemekanik. Videregående kvantemekanik 10112 er en ønskelig forudsætning, men den ambitiøse studerende kan gennemføre kurset uden.

Forelæsninger, gruppearbejde, regneøvelser