Bf.36 Elektronstruktur og Optiske Egenskaber

Mål- og indholdsbeskrivelse
Et faststoffysikkursus på mellemniveau i den forstand, at det forudsætter, at man har fulgt et grundlæggende kursus (Af.8), og således har stiftet bekendtskab med begreber som direkte- og reciprokrum, Brillouinzoner, gitter-svingninger, fri-elektron model for elektrontilstande, röntgendiffraktion. Der vil i dette kursus hovedsageligt blive lagt vægt på beskrivelse af elektrontilstande i faste stoffer samt faste stoffers optiske egenskaber. Nøgleord:

Schrödingerligningen for mange elektroner.
Born-Oppenheimer approksimationen. Hartree- og Hartree-Fock approksimationerne. Hartree-Fock-Slater, Slater-Xalfa. Tæthedsfunktionalteori. Skærmning.

Elektrontilstande i krystaller.
Båndstrukturbegrebet, metal, isolator, halvleder. Tætbindingsmodeller. Eksempler: lineær kæde, simpel kubisk model, halvleder (model-Si), overfladetilstande. Præsentation af realistiske båndstrukturer for halvledere og metaller.

Optiske Egenskaber.
Dielektrisk funktion, epsilon(omega). Kramers-Kronig relationer. Intra- og interbåndovergange. Eksitoner. Fotoelektron-spektroskopi (XPS, UPS). Ikke-lineære optiske egenskaber.

Lavdimensionale strukturer.
Kvantebrønde, -tråde, -prikker. Grafit, nanorør, klynger.

Lærebøger
M. Dressel and G. Grüner: "Electrodynamics of Solids", "Optical Properies of Electrons in Matter", Cambridge University Press, Cambridge UK, 2002, samt noter.

Lærer
Niels Egede Christensen

Form og omfang
2 timers forelæsning og to timers øvelser om ugen.

Forudsætninger
Af.8 Faststof- og statistisk fysik I.

Eksamen-, bedømmelses- og censurform
Samtaler eller bedømmelse af hjemmeopgaver efter aftale. Bestået/ikke bestået.

Point/ECTS
1 point/5 ECTS.

Kvarter
1. og 2. kvarter, E2003.