MITSCHRIEB ZU EXPERIMENTALPHYSIK V:
FESTKöRPERPHYSIK


Prof. Dr. Weiß

Vorlesung Wintersemester 2003/2004

Letzte Aktualisierung und Verbesserung: 25. Februar 2004
Mitschrieb der Vorlesung EXPERIMENTALPHYSIK V
von Herrn Prof. Dr. WEIß im Wintersemester 2003/2004
von MARCO SCHRECK.
Dieser Mitschrieb erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Korrektheit.

Kommentare, Fehler und Vorschläge und konstruktive Kritik bitte an Marco.Schreck@gmx.de.

Inhaltsverzeichnis
1 Anmerkungen
2 Struktur von Festkörpern
 2.1 Ordnung und Unordnung
 2.2 Herstellung
 2.3 Struktur der Kristalle
 2.4 Struktur amorpher Festkörper
 2.5 Strukurbestimmung
 2.6 Allgemeines zur Beugung
 2.7 Allgemeines zur Beugung
 2.8 Periodische Strukturen, Reziprokes Gitter
 2.9 Brillouin-Zone
 2.10 Streuung an Kristallen
 2.11 Strukturfaktor
 2.12 Experimentelle Methoden
3 Bindungsarten
 3.1 Überblick
 3.2 Van-der-Waals-Bindung
 3.3 Kovalente Bindung (homöopolare Bindung, Elektronenpaar-Bindung)
 3.4 Metallische Bindung
 3.5 Wasserstoffbrücken-Bindung
4 Defekte in Festkörpern
 4.1 Punktdefekte
 4.2 Diffusion (von Leerstellen) oder anderen Punktdefekten
 4.3 Ausgedehnte Defekte
 4.4 Defekte in amorphen Materialien
5 Gitterdynamik
 5.1 Schallausbreitung
 5.2 Potential und Bewegungsgleichung
 5.3 Gitterschwingungen
 5.4 Streuung am dynamischen Gitter
 5.5 Phononspektroskopie
 5.6 Phononenspektroskopie (Forts)
 5.7 Spezifische Wärme des Gitters
 5.8 Schwingungsspektrum amorpher Festkörper
 5.9 Spezifische Wärme amorpher Festkörper bei tiefen Temperaturen
 5.10 Anharmonische Eigenschaften des Gitters
 5.11 Wärmeleitfähigkeit des Gitters
6 Elektronen in Festkörpern
 6.1 Freies Elektronengas
 6.2 Freies Elektronengas
 6.3 Eigenschaften im Modell „freie Elektronen“
 6.4 Elektronen in einem periodischen Potential/Bloch-Theorem
 6.5 Näherung für quasifreie Elektronen
 6.6 Näherung für quasigebundene Elektronen („tight binding“)
 6.7 Beispiele für Bandstrukturen
 6.8 Fermiflächen von Metallen
7 Bewegung von Ladungsträgern, Transportphänomene
 7.1 Semiklassische Bewegungsgleichung, effektive Masse
 7.2 Elektrische und thermische Leitfähigkeit
 7.3 Thermische Leitfähigkeit von Metallen
 7.4 Elektronenbahnen im Magnetfeld
 7.5 Quantenmechanische Behandlung, Landauniveaus
8 Halbleiter
 8.1 Intrinsische (undotierte) Halbleiter
 8.2 Dotierte Halbleiter
 8.3 Inhomogene Halbleiter
 8.4 Halbleiterheterostrukturen
 8.5 Quantenhalleffekt
9 Magnetismus
 9.1 Dia- und Paramagnetismus
 9.2 Ferromagnetismus
 9.3 Austauschwechselwirkung zwischen lokalisierten Elektronen
 9.4 Austauschwechselwirkung zwischen delokalisierten Elektronen, Bandmagnetismus
 9.5 Spinwellen, Magnonen
 9.6 Antiferromagnetismus
10 Dielektrische und optische Eigenschaften
 10.1 Lokales elektrisches Feld
 10.2 Elektrische Polarisation
 10.3 Optische Phononen in Ionenkristallen
 10.4 Ferroelektrizität
 10.5 Optische Eigenschaften freier Ladungsträger
 10.6 Exzitonen

11 Supraleitung
 11.1 Phänomenologie
 11.2 Mikroskopische Beschreibung
 11.3 Makroskopische Wellenfunktion
 11.4 Josephson-Effekt