Lehrende/r: Univ.-Prof. Dr. Rolf Schilling
Veranstaltungsart: Vorlesung/Übung
Anzeige im Stundenplan: 08.128.552
Semesterwochenstunden: 4
Unterrichtssprache: Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -
Voraussetzungen / Organisatorisches: Als Fortsetzung der Quantentheorie makroskopischer Systeme I wird im Teil II die Theorie des Magnetismus, des Quanten-Halleffekts und die Supraleitungstheorie behandelt. Zielgruppe: Physikstudenten ab dem 7. Semester
Inhalt: Magnetismus: Man unterscheidet zunächst Magnetismus in Isolatoren und Metallen. Im ersteren Fall wird gezeigt wie man das Heisenbergmodell mikroskopisch begründen kann. Auf der Basis dieses Modells werden dann Grundzustandseigenschaften, Anregungen(Spinwellen oder Magnonen) und thermische Eigenschaften sowohl für den Ferro- als auch Antiferromagneten diskutiert. Im Fall von Metallen mit lokalisierten, magnetischen Momenten, deren Wechselwirkung über die Leitungselektronen vermittelt wird (Ruderman-Kittel-Wechselwirkung) wird das magnetische Verhalten von reinen Systemen aber auch von Systemen mit magnetischen Verunreinigungen (Kondoeffekt, Spinglaesser) behandelt. Metalle ohne lokalisierte, magnetische Momente(Eisen, Kobalt,..) werden meist durch das Hubbard-Modell beschrieben. Seine magnetischen Eigenschaften, die von den Leitungselektronen abhängen werden untersucht Qaunten-Halleffekt: Einer der wichtigsten Entdeckungen in den letzten 30 Jahren war der Quanten-Halleffekt(QHE). Wir werden sowohl den ganzahligen als auch den fraktionalen QHE theoretisch behandeln und insbesondere für den fraktionalen QHE die Laughlin'sche Wellenfunktion begründen und ihre Eigenschaften diskutieren. Supraleitung: Ausgehend von experimentellen Fakten wird gezeigt, dass die Wechselwirkung der Elektronen mit dem Gitter(Elektron-Phonon- Wechselwirkung) eine entscheidende Rolle bei der Supraleitung spielen. Nach der Behandlung der phänomenologischen London-Theorie wird die BCS-Theorie diskutiert. Der wesentliche Punkt dieser mikroskopischen Theorie ist die Existenz von gebundenen Elektronpaaren(Cooperpaare). Dieser Teil der Vorlesung wird mit einer kurzen Darstellung der vor wenigen Jahren entdeckten Hochtemperatursupraleitung abgeschlossen.
Empfohlene Literatur: W.Nolting, Quantentheorie des Magnetismus , Bd.1 und 2 D.C.Mattis,The Theory of Magnetism, Bd.1 und 2, Springer Verlag R.M.White ,Quantum Theory of Magnetism, Springer Verlag P.G.De Gennes, Superconductivity of Metals and Alloys J.R. Schrieffer, Theory of Superconductivity
Zusätzliche Informationen: Geforderte Vorkenntnisse: QM I , Statistische Thermodynamik Einordnung in Studien- bzw. Prüfungsordnung: Wahlpflichtvorlesung Scheine werden vergeben auf Grund der Teilnahme an den Übungen Beginn der Vorlesung ist am Montag, 26. Okt., 2009
