Toegangseisen
Voorkennis van Statistical Physics 1, Quantum Mechanics 2. Er wordt aangenomen dat de student Quantum Mechanics 2 gelijktijdig volgt. De onderwerpen Fermi-Dirac en Bose-Einstein statistiek, toestandsdichtheden en het vrije elektronengas worden in Quantum Mechanics 2 behandeld voordat ze in Introdcution Solid State Physics nodig zijn.
Beschrijving
Deze cursus geeft een inleiding op de Vaste Stof Fysica: de natuurkunde van alle materie in vaste vorm. In deze cursus kan je leren de materiële wereld om je heen te begrijpen en is daarom (voorlopig) het meest relevante natuurkundecollege dat je kunt volgen. Eerste stappen worden gezet naar het inzicht dat je in een korreltje roest het universum kunt vinden!
Dit onderdeel van de fysica van gecondenseerde materie is zowel toegepast (bv. in elektronica) als fundamenteel. Hier komen de quantummechanica en statistische fysica samen.
De volgende onderwerpen komen aan de orde:
warmtecapaciteit van vaste stoffen
elektronen in metalen
structuur van materialen
geometrie van vaste stoffen (kristalroosters)
golven in kristallen (reciproke rooster)
Ten slotte wordt men in kwalitatieve zin op de hoogte gebracht van actuele (deels onbegrepen) onderwerpen binnen de Vaste Stof Fysica: (hoge-temperatuur) supergeleiding, metaal-isolator overgangen, quantum Hall effecten, topologische materie.
Leerdoelen
Aan het eind van de cursus kun je berekeningen en afleidingen uitvoeren m.b.t. een grote variëteit aan onderwerpen
aangaande de structuur en eigenschappen van vaste stoffen.
Verder kun je in eigen woorden vragen beantwoorden over deze onderwerpen.
In het bijzonder kun je bovenstaande vaardigheden toepassen op de volgende onderwerpen:
waarom en hoe een klassieke beschrijving van atomen en elektronen (Boltzmann, Drude theorie) vervangen moet worden door een quantummechanische (Einstein/Debije, Sommerfeld theorie)
waarom en hoe roostertrillingen (fononen) en elektronen bijdragen aan de warmtecapaciteit van materialen
(drie-dimensionale) kristallen in termen van roosters (eenheidscel) en reciproke roosters (Brillouin zones)
golven in roosters en hun verstrooiing daaraan
elektronen in periodieke potentiaal (Bloch theorema, bandenstructuur, metaal/isolator)
Deze cursus bereid je voor op het derdejaars keuzecollege The Electronic Structure of Solids.
Algemene Vaardigheden
Je kunt redeneringen helder op papier zetten
je plant jouw tijd zodanig dat je studielast verdeeld is over de verschillende studieactiviteiten die bij dit vak nodig zijn: bestuderen van het tekstboek, voorbereiden en uitwerken van werkcolleges
Rooster
Rooster
Voor gedetailleerde informatie ga naar Timetable in Brightspace
In MyTimetable (login) kun je alle vak- en opleidingsroosters vinden, waarmee jij je persoonlijke rooster kunt samenstellen. Onderwijsactiviteiten waarvoor je je via MyStudymap hebt ingeschreven, worden automatisch in je rooster getoond. Daarnaast kun je My Timetable gemakkelijk koppelen aan een agenda-app op je telefoon en worden roosterwijzigingen automatisch in je agenda doorgevoerd; bovendien ontvang je desgewenst per e-mail een notificatie van de wijziging. Je kunt notificaties aanzetten bij Instellingen, na login.
Vragen? Bekijk de video, lees de instructie of neem contact op met de ISSC helpdesk. Let op: Joint Degree studenten Leiden/Delft dienen de informatie uit de Leidse en Delftse MyTimetable's samen te voegen om een volledig rooster te zien. Deze video leg uit hoe dat werkt.
Onderwijsvorm
Zie Brightspace
Toetsing en weging
Schriftelijk tentamen (gesloten boek) met open vragen. Door adequate deelname aan het werkcollege en het inleveren van uitgewerkte huiswerkopgaven kan een bonus van maximaal 1 punt bovenop het tentamencijfer worden verdiend.
N.B. Het tentamen is in het Engels.
Literatuurlijst
We gebruiken het boek: The Oxford Solid State Basics – Steven H. Simon (Oxford University Press, 1st edition, 2013; reprint 2016) (aanschaf verplicht), ISBN 978-0-19-968077-1 (Pbk.). Dit boek wordt ook gebruikt bij het derdejaars keuzevak The Electronic Structure of Solids
Inschrijven
Als student ben je zelf verantwoordelijk om je tijdig, dat wil zeggen 14 dagen voor aanvang van het vak, in te schrijven. Dat kan via Mystudymap. Dit doe je twee keer per jaar: één keer voor de vakken die je wilt volgen in semester 1 en één keer voor de vakken die je wilt volgen in semester 2. Let op: na-inschrijven is niet mogelijk.
Inschrijven voor vakken in het eerste semester is mogelijk vanaf juli; inschrijven voor vakken in het tweede semester is mogelijk vanaf december. Zie voor meer informatie deze pagina
Daarnaast is het voor alle studenten verplicht om zich in te schrijven voor tentamens. Dit kan tot en met uiterlijk 10 kalenderdagen voorafgaand aan het tentamen of tot vijf kalenderdagen in het geval van een hertentamen. Zonder geldige voorinschrijving in My Studymap kun je niet deelnemen aan het (her)tentamen.
Contact
Contactgegevens Docent:Prof.dr.ir. T.H. Oosterkamp
Opmerkingen
geen