PTI04200 – Festkörperphysik

Modul
Festkörperphysik
Solid State Physics
Modulnummer
PTI04200
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. rer. nat. Frank Becker
Frank.Becker(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. rer. nat. Frank Becker
Frank.Becker(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Festkörperphysik"

ECTS-Credits

6.00 Credits

Workload

180 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

120.00 Stunden
60.00 Stunden Selbststudium - Festkörperphysik
60.00 Stunden Übungsaufgaben - Festkörperphysik

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

mündliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 30 min | Wichtung: 100%
in "Festkörperphysik"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Kristalline Idealstruktur (Gittertypen, Kristallstrukturen, Indizierung von Kristallsystemen, Struktur-analyse), Realstruktur, mechanische Eigenschaften (Gitterdefekte, elastisches und plastisches Ver-halten, Piezoelektrizität), Thermische Eigenschaften (Gitterschwingungen, spezifische Wärmekapa-zität, thermische Ausdehnung, Wärmeleitung), Elektronen im Kristall, Bändermodell ( klassisches atomistisches Modell, Hall-Effekt, Quanten-Hall-Effekt, Modell des freien Elektronengases, Bänder-theorie des Festkörpers), Leitungsvorgänge in Metallen (Bandstruktur, Streumechanismen und Tem-peraturabhängigkeit, Thermoelektrizität), Isolatorwerkstoffe, Halbleiter (Eigenleitung, Störstellenleitung, pn-Übergang, photoelektrische Effekte), Supraleitung (elektrische und magnetische Effekte, BCS-Theorie, Erzeugung und Messung tiefer Temperaturen), Festkörpermagnetismus (Dia- und Paramagnetismus, Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus), Dielektrische Eigenschaften (Wech-selwirkung elektromagnetischer Wellen mit Festkörpern, dielektrische Theorie der Festkörper, Kom-plexe Dielektrizitätszahl und optische Konstanten), Nichtkristalline Festkörper (Gläser, amorphe Stoffe, makromolekulare Stoffe, Verbundwerkstoffe, flüssigkristalline Substanzen), Phasendiagramme, Mischungsregeln

Qualifikationsziele

Das in der Vorlesung vermittelte fundierte fachliche Wissen über das Vielteilchensystem „Festkörper“ ermöglicht es, die Zusammenhänge zwischen den mikroskopischen Eigenschaften der Atome, Mole-küle und der Kristallstruktur und dem makroskopischen Eigenschaften der Festkörper zu verstehen und diese Kenntnisse in physikalischen Meßmethoden, technologischen Verfahren und neuartigen Werkstoffen umzusetzen. Durch die Behandlung anspruchsvoller Aufgabenstellungen und hochaktueller Probleme (z.B. Sup-raleitung, Photovoltaik, amorphe Werkstoffe) wird der Student auf besonders zukunftsträchtige Arbeitsgebiete vorbereitet. Die im Rahmen der Vorlesung angebotenen Übungsaufgaben dienen dazu, analytisches Denken und Ausdauer bei der Problemlösung zu trainieren. Damit wird die Methoden- und Fachkompetenz entwickelt, die für den Einsatz in unterschiedlichen Hochtechnologiefeldern gefordert wird.

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Kenntnisse in Atom- und Molekülphysik, Experimentalphysik

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

- Ibach/Lüth, „Festkörperphysik“, Springer-Verlag 2002, 6.Aufl., ISBN 3-540-42738-4 - Hering u.a., „Physik für Ingenieure“, Springer-Verlag 2002, 8.Aufl., ISBN 3-540-42964-6 - Intranet:y/Lehre/PhystechnikMikrotechnologie/Hochschullehrer/G.Krautheim/Festkörper

Hinweise
Keine Angabe