1. Modultitel und Modulnummer:

Modul 11.1: Festkörper- und Oberflächenphysik I

und Modul 15: Festkörperphysik

2. Lehrveranstaltungen des Moduls:

Vorlesung (4 SWS) mit Demonstrationsexperimenten, Übung (2 SWS), betreut in Kleingruppen

3. Modulverantwortliche(r):

Verantwortlich sind die Lehrenden, Professor(inn)en und Dozent(inn)en der Physik im Wechsel.

4. Lehrinhalte:

Die Lehrveranstaltungen führen die Studierenden in die Konzepte, Methoden und Ergebnisse der modernen Festkörper- und Oberflächenphysik ein.

Schwerpunkte der Veranstaltung sind:

- Aufbau kondensierter Materie (Kristalle, amorphe Systeme)

- Konzepte zur Beschreibung periodischer Strukturen (Gitter, Basis, reziprokes Gitter)

- Strukturbestimmung (Röntgen-, Elektronen- und Neutronenbeugung, Rastermethoden)

- Bindungstypen- und –Energien

- Elastische Eigenschaften und Gitterschwingungen

- Thermische Eigenschaften (Wärmeleitung,-Kapazität)

- Metallisches Verhalten: das Modell des Freien Elektronengases (elektrische Leitfähigkeit, Abschirmung, Hall-Effekt)

- Das fast Freie Elektronengas: Elektronische Bandstruktur(Bänder, Bandlücken)

- Metalle

- Isolatoren und Halbleiter

- Besonderheiten an Oberflächen

- Magnetische Eigenschaften

- Phänomenologie der Supraleitung

5. Kompetenzen:

Die Studierenden lernen die wichtigsten strukturellen Eigenschaften von Festkörpern und die für periodische Gitter entwickelten grundlegenden Begriffe und theoretischen Konzepte kennen. Sie erwerben grundlegende Kenntnisse zu den experimentellen Methoden, verstehen die wesentlichen Phänomene, die das Verhalten kondensierter Materie kennzeichnen und gewinnen Einblick in deren technologische Anwendungen.

6. Anzahl Einzelleistungen:

Eine benotete Einzelleistung

7. Erbringungsformen:

Klausur oder mündliche Prüfung

8. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten:

Bestehen der Klausur/mündlichen Prüfung (über Vorlesung und Übung), regelmäßige aktive Teilnahme: begleitend zur Vorlesung muss eine Nacharbeitung anhand von Physik- (Standard) Lehrbüchern erfolgen. Zu den Übungen müssen Aufgaben bearbeitet und in den Übungen vorgerechnet werden, die Übungsaufgaben werden jeweils eine Woche vorher ausgegeben.

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte:

*: wird dieses Modul als Wahlpflichtmodul B des vertiefenden Studiums des Kernfaches Physik Vertiefung Physik (FsB 5.3.1) gewählt, so ist es für das 6. Semester empfohlen

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse:

Modul 3

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls:

Modul 11.1:

Wahlpflichtmodul des Bachelorstudienganges mit Kernfach Physik Profil Physik (FsB 5.2.3)

Wahlpflichtmodul des vertiefenden Studiums im Bachelorstudiengang Vertiefung Physik (FsB 5.3.1)

Modul 15:

Pflichtmodul des Bachelorstudienganges mit Kernfach Physik Profil Nanowissenschaften (FsB 5.2.5)

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus:

Jährlich, im Sommersemester