zur Orientierung:
Wellenfunktion, Superpositionsprinzip, statistische Deutung; Operatoren: Eigenfunktionen und Eigenwerte, Unschärferelation, Kommutatoren. Die Schrödinger Gleichung: Stationäre Zustände. Anwendungen: Kastenpotential, Potentialstufe, harmonischer Oszillator. Gruppentheorie, Darstellungen, Orts- und Impulsdarstellung. Quasiklassische Näherung. Teilchen im Zentralfeld, H-Atom, Drehimpulsoperatoren. Störungstheorie, Ritzsches Variationsverfahren. Vielteilchensysteme; das Periodensystem der Elemente.Vorkenntnisse:
Die dazu benötigten, speziellen mathematischen Verfahren werden im Rahmen der Vorlesung behandelt.
Theoretische Physik I und IILiteratur:
für mathematische Methoden:
Inhalt:
1. Einführung:Vorkenntnisse:
Zweite Quantisierung. Notwendigkeit der feldtheoretischen Beschreibung. Elektron-Phonon Wechselwirkung. Spinsysteme.2. Greensfunktionsformalismus bei T=0:
Wechselwirkungsdarstellung, S-Matrix, Wicksches Theorem, Feynman-Diagramme, Dyson-Gleichung.3. Greensfunktionsformalismus bei endlicher Temperatur:
Matsubara-Greensfunktionen, "Linked cluster"-Entwicklung, Wigner-Verteilungsfunktion, Kubo-Formel für die Leitfähigkeit.4. Exakt lösbare Probleme:
Potentialstreuung, Modell unabhängiger Bosonen, Modelle von Tomonaga und Luttinger.5. Fermi-Flüssigkeitstheorie, Suprafluidität, BCS Theorie der Supraleitung.
QM I, Grundkenntnisse aus der statistischen Physik wären hilfreichEinführende Literatur:
J.M. Ziman, Elements of advanced quantum theory, Cambridge University Press 1969
Es werden Grundbegriffe der Physik erläutert, dann die Mechanik starrer und deformierbarer Körper behandelt.Vorkenntnisse:
Im Kapitel über Wellen werden mechanische, Schall- und Lichtwellen angesprochen.
Es folgen die Wärme- und Elektrizitätslehre und darauf aufbauend die Optik.
Zum Schluss werden Atom- und Kernphysik zusammen mit ionisierender Strahlung besprochen.Es wird versucht, die Beziehungen zu medizinischen bzw. pharmazeutischen Anwendungen hervorzuheben.
Außerdem werden begleitend in der Vorlesung Übungsaufgaben gerechnet, um auf die nachfolgenden Prüfungen optimal vorzubereiten.
Die Vorlesung richtet sich an Studenten der Human- und Zahnmedizin sowie an Pharmazeuten.Einführende Literatur:
Bei Bedarf wird diese Vorlesung in Englisch gehalten. / If requested this lecture will be given in English.Vorkenntnisse:We will learn in this lecture how computers can help us to understand the physical properties of materials. We will start with an introduction to the basic concepts of computational materials science. Many phenomena in matter extend over too many time and length scales to be treated by simple models. Therefore one needs a set of computational tools for different time and length scales. You will become familiar with these tools and we will discuss how they can be combined in order to attack physical problems extending over too many scales for one single method alone. We will start from the efficient treatment of correlated many electron systems within density functional theory and more approximate methods like tight binding. Quantum derived forces can be extracted from these methods and the short term dynamics of small nanosystems can be studied. For the study of larger objects and longer time scales, classical interatomic potentials are required. The students will become familiar with some examples for the different types of interatomic potentials: e.g. Lennard-Jones, Born-Mayer, Embedded-Atom and Bond-Order-potentials. A brief introduction into the basic methodology of micro-canonical and thermostated molecular dynamics will be given.
Two different strategies for multiscale coupling will be introduced. In the sequential coupling, limited information from a small scale model is passed to the model on the larger scale. Example from hydrodynamics and thin film growth will be given. This will be contrasted to the concurrent coupling which treats different spatial regions of the system simultaneously with different methods. For example, the mechanical modelling of nanoscopic objects in contact with macroscopic bodies often requires the coupling of an atomistic simulation to an elastic continuum.
The theoretical lectures will be accompanied by hands-on programming exercises. They are intended to provide a deeper understanding of the above mentioned tools. In these courses, we will practise the concepts of density functional theory by studying the electronic structure of nanoparticles. We will perform tight binding molecular dynamics simulations of carbon fullerenes. Furthermore, we will calculate and visualize the classical dynamics of metallic, ionic and covalent clusters, bridges and nanotubes.
Ziel der Vorlesung sind die Grundzüge der relativistischen Quantenfeldtheorie für das Verständnis der modernen Elementarteilchenphysik. Die Vorlesung wird im Wintersemester ergänzt durch eine "Phänomenologie des Standardmodells der Elementarteilchen und seiner Erweiterungen, elektroschwache Symmetriebrechung, Supersymmetrie".INHALT:
Die Vorlesung ist Teil des Wahlpflichtfachs I "Halbleiterphysik“ mit folgenden Veranstaltungen:
- Transportphänomene
- Metall-Halbleiter-Kontakt, Schottky-Diode
- p-n Diode
Photodiode, LED, Laserdiode, Solarzelle- bipolare Transistoren, HBT
- Feldeffekt-Transistoren
JFET, MESFET, HEMT, MOSFET- Quantenstruktur-Bauelemente
Inter-Subband-Detektor und -Emitter,
Hot-Elektron-Transistor, Resonant-Tunneling-Diode
1. Theorie und Technologie der Halbleiter, J. Wagner, WSVorkenntnisse:
2. Halbleitertechnologie, M. Fiederle, SS
3. Halbleiterbauelemente, H. Schneider, SS
Vorlesung Theorie und Technologie der Halbleiter, Vorlesungsteil Theorie der Halbleiter, J. Wagner, WSEinführende Literatur:
M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, J. Wiley, 1985 M. Sze, Semiconductor Devices, J. Wiley, 2001 R. Paul, Elektronische Halbleiterbauelemente, Teubner Studienskripten, 1992
Die VorlesungUltakalte Quantengase - Theoretische Grundlagen und experimentelle Realisation behandelt die Physik von ultrakalten bosonischen und fermionischen Quantengasen aus theoretischer und experimenteller Sicht. Die Vorlesung wird ergänzt durch Übungen, welche den Stoff auf Basis von Originalarbeiten vertiefen und in denen neuere Entwicklungen diskutiert werden.Vorkenntnisse:
für Studenten nach dem VordiplomEinführende Literatur:
Teil I der VorlesungEinführende Literatur:
wird bekanntgegeben
In dieser Vorlesung soll detailliert auf die Quantisierung klassischer Phasenräume mit Hilfe von Sternprodukten eingegangen werden. Dazu wird zunächst der bekannte Fall der "kanonischen Quantisierung" für den flachen Phasenraum R2n mit verschiedenen Techniken diskutiert und auf den Fall beliebiger Kotangentenbündel mit Zusammenhang verallgemeinert. Dies wird die Definition eines Sternprodukts als Deformation der klassischen Observablenalgebra motivieren.Vorkenntnisse:Die Verallgemeinerung für beliebige Phasenräume ist dann ein kleiner Schritt. Es stellen sich somit die Fragen nach Existenz und Klassifikation von Sternprodukten auf beliebigen Poisson-Mannigfaltigkeiten, deren Antworten zumindest ansatzweise diskutiert werden. Als besonders wichtige Konstruktion von Sternprodukten wird die Fedosov-Konstruktion im Detail vorgestellt.
Anschließend wird der Zustandsbegriff in der Deformationsquantisierung mit Beispielen und Anwendungen diskutiert. Hier spielt vor allem die GNS-Konstruktion von Darstellungen der Observablenalgebra auf (Prä-)Hilbert-Räumen eine zentrale Rolle. Dies führt zur allgemeinen Betrachtung der Darstellungstheorie der deformierten Observablenalgebren.
Parallel zur Vorlesung wird ein Studentenseminar zu weiterführenden Themen in der Poisson-Geometrie angeboten, woraus sich ebenfalls Diplom- und Staatsexamensarbeiten ergeben können.
Die Vorlesung richtet sich an Studierende der Physik und Mathematik mit Interesse an fundamentalen und aktuellen Fragestellungen der mathematischen Physik.Einführende Literatur:Vorausgesetzt werden gute Kenntnisse in den Grundvorlesungen der Physik und Mathematik. Die Vorlesung knüpft an die letztsemestrige Vorlesung zur Poisson-Geometrie an, kann aber bei entsprechenden Vorkenntnissen in Differentialgeometrie durchaus unabhängig von dieser besucht werden. Grundkenntnisse in Differentialgeometrie werden jedoch erwartet, insbesondere in der symplektischen Geometrie und Poisson-Geometrie. Eine Richtlinie bietet dafür das Skriptum.
Es ist ein umfangreiches Skriptum vorhanden, welchem die Vorlesung im wesentlichen folgen wird. Darüberhinaus gibt es nur wenige Bücher zur
Deformationsquantisierung. Interessant ist auf jeden Fall folgendes Buch:Erhältlich als ps/pdf-file auf der homepage von Alan Weinstein. Insbesondere die letzten Kapitel.
- A. Cannas da Silva, A. Weinstein, Geometric Models for Noncommutative Algebras, Berkeley Mathematics, Lecture Notes 10. American Mathematical Society, 1999.
Eine ausführlichere Literaturliste gibt es zu ausdrucken (ps, pdf). Weitere Referenzen werden bei Bedarf in der Vorlesung genannt.
1. Die Solarzelle als beleuchtete Halbleiterdiode
2. Thermodynamik der idealen Solarzelle, maximale Wirkungsgrade
3. Lichtabsorption in Halbleitern, elektronische Rekombinationen
4. Der p-n-Übergang, Ladungsträgertransportvorgänge in Halbleitern
5. Siliziumsolarzellen auf Waferbasis
6. Material- und Scheibengewinnung für kristalline Si-Solarzellen
7. Dünne kristalline Si-Solarzellen
8. Dünnschichtsolarzellen aus amorphem Silizium, CIS und CdTe
9. Tandemsolarzellen, monolithische Strukturen aus III/V Materialien
10. Farbstoffsensibilisierte und organische Solarzellen
11. Thermophotovoltaik - Photovoltaische Konversion von IR-Strahlung
- P. Würfel, Physik der Solarzelle, Spektrum - Akademischer Verlag 1995
- A. Goetzberger, B. Voß und J. Knobloch, Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner 1997
- M.A. Green, Solar Cells, University of New South Wales 1982