PTI04200 – Solid State Physics

Module
Solid State Physics
Festkörperphysik
Module number
PTI04200
Version: 1
Faculty
Physikalische Technik / Informatik
Level
Bachelor
Duration
1 Semester
Semester
Summer semester
Module supervisor

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

Lecturer(s)

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

Course language(s)

German
in "Festkörperphysik"

ECTS credits

6.00 credits

Workload

180 hours

Courses

4.00 SCH (4.00 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

120.00 hours
60.00 hours Self-study - Festkörperphysik
60.00 hours Übungsaufgaben - Festkörperphysik

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

mündliche Prüfungsleistung
Module examination | Examination time: 30 min | Weighting: 100%
in "Festkörperphysik"

Media type
No information
Instruction content/structure

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

Qualification objectives

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.

Special admission requirements

keine

Recommended prerequisites

Kenntnisse in Atom- und Molekülphysik, Experimentalphysik

Continuation options
No information
Literature

- 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

Notes
No information