Sommersemester 2005

Festkörperphysik II - Systeme reduzierter Dimension

  • Beginn: 13.04.2005
  • Zeit:
    • Vorlesung: Mittwochs und Freitags 08:30–10:00
      Ort: Seminarraum E3 (1.4.31)
    • Übungen: Dienstags 10:15–11:45, Beginn 26.04.2005
      Ort: Raum 1.2.39

Zielgruppe:

Studenten im Hauptstudium

Art der Durchführung:

Vorlesung mit Übungen (Details) (Link zur Lehrevaluation)

Voraussetzung:

Festkörperphysik I

Inhalt:

Physik der Oberflächen, dünnen Filme und Nanostrukturen

Die Vorlesung soll ein Bindeglied zwischen der "Festkörperphysik I" und Spezialvorlesungen bilden. Als roter Faden zieht sich die Änderung der physikalischen Eigenschaften bei Reduktion der Dimension des Festkörpers, also beim Übergang vom dreidimensionalen Volumenkristall hin zu Oberflächen und dünnen Schichten bis zu Nanostrukturen, durch die Vorlesung. Ein Schwerpunkt sind allgemein verbreitete Methoden zur Untersuchung von Systemen reduzierter Dimension, die zusammen mit der jeweils gemessenen physikalischen Größe anhand von Beispielen behandelt werden.

Themen sind:
  • Struktur von Oberflächen und dünnen Schichten
    • Oberflächenrekonstruktion
    • Struktur und Wachstum dünner Schichten
    • Oberflächenmanipulation
    • Bestimmung der Struktur von Oberflächen mit Beugungsmethoden (Niederenergetische Elektronenbeugung, Oberflächen- Röntgenbeugung, Photoelektronenbeugung)
    • Techniken zur mikroskopischen Abbildung von Festkörperoberflächen (Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenemissionsmikroskopie, Rastersondenmikroskopie)
  • Elektronische Zustände in Systemen reduzierter Dimension
    • 2-dimensionale Bandstruktur
    • Oberflächenzustände
    • Quantentrogzustände
    • Quantenstabilität
    • Spektroskopie von Oberflächen, dünnen Filmen und Nanostrukturen (Photoelektronenspektroskopie, Inverse Photoemissionsspektroskopie, Röntgenabsorptionsspektroskopie, Röntgenemissionsspektroskopie, Elektronenverlustspektroskopie)
  • Magnetismus in Sytemen reduzierter Dimension
    • Magnetische Ordnung, Phasenübergänge in dünnen Filmen und Nanostrukturen
    • Magnetische Ansiotropien
    • Magnetostriktion
    • Kopplungsphänomene
    • Magnetowiderstand, Konzepte der Spinelektronik
    • Magnetismus von Nanostrukturen
    • Methoden zur Messung magnetischer dünner Filme und Nanostrukturen (Methoden der Magnetometrie, Spektroskopie und magnetischen Mikroskopie)
  • Literatur
    • C. Kittel, Einführung in die Festkörperphysik, Oldenbourg (München, 1999)
    • Hans Lüth: Solid surfaces, interfaces and thin films, Springer (Berlin, 2001)
    • D. P. Woodruff and T. A. Delchar: Modern techniques of surface science, Cambridge University Press (Cambridge, 1994)
    • Andrew Zangwill: Physics at surfaces, Cambridge University Press (Cambridge, 1990)
    • M. Henzler und W. Göpel, Oberflächenphysik des Festkörpers, Teubner (Stuttgart, 1994)
    • J. A. C. Bland and B. Heinrich (Hrsg.), Ultrathin magnetic structures, Springer (Berlin, 1994)
    • W. Gebhard und U. Krey, Phasenübergänge und kritische Phänomene, Vieweg (Braunschweig, 1980)