Sommersemester 2009

Festkörperphysik II - Systeme reduzierter Dimension

  • Beginn: 15.04.2009
  • Zeit:
    • Vorlesung: Mittwochs und Freitags 08:15–10:00 Uhr
      Ort: Fachbereichs-Sitzungsraum (1.1.16)
    • Übungen: regelmäßig Mittwochs 10–12 Uhr
      Ort: Fachbereichs-Sitzungsraum (1.1.16)
      Beginn: Übungen erstmalig am Freitag den 24.04.2009 von 10–12 Uhr im Fachbereichs-Sitzungsraum (1.1.16), danach Mittwochs ab 06.05.2009.

Zielgruppe:

Studierende der Physik im Hauptstudium

Art der Durchführung:

Vorlesung mit Übungen (Details) (Übungsaufgaben) (Material) (Link zur Lehrevaluation)

Voraussetzung:

Festkörperphysik I

Klausur:

  • Voraussetzung zum Erwerb des Scheins ist neben der erfolgreichen und regelmäßigen Teilnahme an den Übungen das Bestehen der Klausur.
  • Achtung! Klausur verschoben vom 03.07.09 auf den 07.07.09!
  • Klausurtermin: Dienstag, 07.07.2007 von 12:00–14:00 Uhr, im FBR-Sitzungsraum (R. 1.1.16).
  • Bei der Klausur erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner, 2 Blatt (= 4 Seiten) handbeschriebenes A4-Papier.

Scheine:

  • Die Scheine können bei Fr. Badow im Sekretariat (R. 1.2.31) abgeholt werden.
  • Abholzeiten: Montags–Donnerstags von 10–12 und von 14–16 Uhr, Freitags von 10–12 Uhr.

Exkursion:

  • Besuch bei der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II des Helmholtz-Zentrums Berlin
  • Termin: Freitag, 10.07.2009
  • Treffpunkt: 09:15 Uhr S-Bahnhof Adlershof (z.B. 08:55 ab Südkreuz mit S 46 Richtung Königs-Wusterhausen) oder 09:30 im Foyer von BESSY II, Albert-Einstein-Straße 15, 12489 Berlin
  • (Achtung! Am 10.07.2007 findet keine Vorlesung statt!)

Vorlesungsmanuskript:

  • Die Seiten 28–100 und 107–196 des Vorlesungsmanuskripts sind noch im Sekretariat (R. 1.2.31) erhältlich.
  • Abholzeiten: Montags–Donnerstags von 10–12 und von 14–16 Uhr, Freitags von 10–12 Uhr.

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 durch die Vorlesung. Betrachtet werden Festkörpereigenschaften beim Übergang vom dreidimensionalen Volumenkristall, wie er in der Vorlesung "Festkörperphysik I" behandelt wurde und hier kurz wiederholt wird, zu Oberflächen und dünnen Schichten bis hin zu Nanostrukturen. Zusammen mit der jeweils diskutierten physikalischen Größe werden zusätzlich anhand von Beispielen allgemein verbreitete experimentelle Methoden zur Untersuchung von Systemen reduzierter Dimension erläutert.

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
    • 1- und 2-dimensionale Bandstruktur
    • Oberflächenzustände
    • Quantentrogzustände
    • Quantenstabilität
    • Spektroskopie von Oberflächen, dünnen Filmen und Nanostrukturen (Photoelektronenspektroskopie, Inverse Photoemissionsspektroskopie, Röntgenabsorptionsspektroskopie)
  • Magnetismus in Sytemen reduzierter Dimension
    • Magnetische Ordnung, Phasenübergänge in dünnen Filmen und Nanostrukturen
    • Magnetische Anisotropien
    • 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)
    • H. Ibach und H. Lüth, Festkörperphysik, Springer (Berlin, 1990)
    • K. Kopitzki und P. Herzog, Einführung in die Festkörperphysik, Teubner (Stuttgart, 2004)
    • M. Henzler und W. Göpel, Oberflächenphysik des Festkörpers, Teubner (Stuttgart, 1994)
    • 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)
    • J. A. C. Bland and B. Heinrich (Hrsg.), Ultrathin magnetic structures, Springer (Berlin, 1994)


Material:

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