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Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Condensed Matter Physics 2

Egal, ob Zusammenfassung, Altklausur, Karteikarten oder Mitschriften - hier findest du alles für den Studiengang Bachelor of Science Physik

Karteikarten Zusammenfassungen Altklausuren Test Forum

TU München

Bachelor of Science Physik

Prof. Dr.

2024

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Condensed Matter Physics 2 - Cheatsheet
BCS-Theorie der Supraleitung Definition: BCS-Theorie beschreibt Supraleitung durch Bildung von Cooper-Paaren, verbunden durch Phononen. Details: Cooper-Paare: gebundenes Elektronenpaar mit entgegengesetztem Spin und Impuls Effektive Anziehung durch Gittervibrationen (Phononen) Ordnungssparameter: \Psi = \langle c_{\mathbf{k}\uparrow} c_{-\mathbf{k}\downarrow} \rangle BCS-Zustand: \[| \Psi_{BCS} \r...

Condensed Matter Physics 2 - Cheatsheet

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Condensed Matter Physics 2 - Exam
Aufgabe 1) Betrachten wir die BCS-Theorie der Supraleitung, die erklärt, wie Elektronenpaare (Cooper-Paare) sich durch Wechselwirkung mit Gittervibrationen (Phononen) binden. Der BCS-Zustand wird durch die Gleichung \[ | \Psi_{BCS} \rangle = \prod_{k}( u_k + v_k c_{k\uparrow}^\dagger c_{-k\downarrow}^\dagger )| 0 \rangle \] beschrieben, wobei \Delta_k die Gap-Funktion ist, definiert als \[ \De...

Condensed Matter Physics 2 - Exam

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Was beschreibt die BCS-Theorie der Supraleitung?

Was ist ein Cooper-Paar?

Nennen Sie die mathematische Form des BCS-Zustands

Was sind Cooper-Paare?

Durch welche Wechselwirkung entstehen Cooper-Paare?

Was ist die Energielücke in der BCS-Theorie?

Was kennzeichnet die kritische Temperatur (T_c) bei einem Supraleiter?

Wie lautet die Formel für das kritische Magnetfeld H_c als Funktion von T?

Welche Zustandsänderung beschreibt die freie Energie \(\Delta F\)?

Was sind die Hauptmerkmale von Diamagnetismus?

Was beschreibt das Curie-Gesetz beim Paramagnetismus?

Welche Wechselwirkungen sind charakteristisch für den Ferromagnetismus?

Was beschreibt Hysterese in einem magnetischen Material?

Was sind magnetische Domänen?

Was ist ein Bloch-Wand?

Was beschreibt die Energiebandtheorie in Festkörpern?

Was ist das Bloch-Theorem?

Welche Materialien unterscheiden sich durch die Größe ihrer Bandlücke?

Was sind Bloch-Funktionen in Festkörperphysik?

Was beschreibt die Dispersionsrelation \( E_{n}(\mathbf{k}) \)?

Was trennt die Fermi-Fläche im \( \mathbf{k} \)-Raum?

Was ist die Bragg-Gleichung in der Röntgenbeugung?

Welches Verfahren liefert die Elektronendichte in der Röntgenbeugung?

Was beschreibt die Bragg-Bedingung in der Kristallstrukturbestimmung?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Condensed Matter Physics 2 an der TU München zu meistern:

01
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Supraleitung

In diesem Abschnitt werden verschiedene Phänomene und Theorien der Supraleitung behandelt. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis der Bedingungen und Materialeigenschaften, die zur Supraleitung führen.

  • BCS-Theorie der Supraleitung
  • Cooper-Paare und deren Bildung
  • Kritische Temperatur und kritischer Magnetfeld
  • Meißner-Ochsenfeld-Effekt
  • Anwendung von Supraleitern in der Technologie
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02
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Magnetische Eigenschaften von Materialien

Dieser Abschnitt beleuchtet die verschiedenen magnetischen Eigenschaften und das Verhalten von Materialien. Insbesondere wird die Ursache und die Klassifikation von Magnetismus in Festkörpern diskutiert.

  • Dia-, Para- und Ferromagnetismus
  • Hysterese und magnetische Domänen
  • Klassische und quantenmechanische Theorien des Magnetismus
  • Magnetische Anisotropie
  • Anwendungen von magnetischen Materialien
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03
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Kristallstrukturen

Hier liegt der Fokus auf den geometrischen und symmetrischen Aspekten von Kristallstrukturen. Es wird auch die Methode der Kristallstrukturanalyse durch Streuexperimente behandelt.

  • Einheitszellen und Basisvektoren
  • Bravais-Gitter und Kristallsysteme
  • Symmetrieoperationen und Punktgruppen
  • Röntgenbeugung und Strukturbestimmung
  • Fehlordnungen und ihre Auswirkungen auf Materialeigenschaften
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04
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Quantenmechanik in der Festkörperphysik

Dieser Abschnitt integriert die Prinzipien der Quantenmechanik in das Verständnis der Festkörperphysik. Er untersucht Elektronen- und Phononzustände in Festkörpern und ihre Bedeutungen für die Materialeigenschaften.

  • Elektronenzustände in periodischen Potentialen
  • Bandstruktur und Energiebandtheorie
  • Phononen und Gitterschwingungen
  • Quanten-Hall-Effekt
  • Ladungsträgerdichte und Bandlücken in Halbleitern
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der TU München

Condensed Matter Physics 2 an der TU München - Überblick

Im Rahmen des Studiengangs Physik an der Technischen Universität München bietet die Vorlesung Condensed Matter Physics 2 eine umfassende Einführung in die Physik der kondensierten Materie. Hierbei werden sowohl theoretische Konzepte als auch praktische Anwendungen behandelt. Der Kurs richtet sich an fortgeschrittene Studierende und vermittelt tiefgehende Kenntnisse in zentralen Bereichen der Festkörperphysik wie Supraleitung, magnetische Eigenschaften von Materialien, Kristallstrukturen und die Anwendung der Quantenmechanik in der Festkörperphysik.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Modulstruktur umfasst Vorlesungen und praktische Übungen in den Bereichen der kondensierten Materie.

Studienleistungen: Die Studienleistungen bestehen aus einer Klausur am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Der Kurs wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Supraleitung, Magnetische Eigenschaften von Materialien, Kristallstrukturen, Quantenmechanik in der Festkörperphysik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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