FISICA DEGLI STATI CONDENSATI

Fisica FISICA DEGLI STATI CONDENSATI

0522600006
DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
FISICA
2014/2015

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2010
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
648LEZIONE
Obiettivi
GLI OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO SONO FOCALIZZATI SUI SEGUENTI PUNTI. 1. CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: SI INTENDE FORNIRE AGLI STUDENTI LE CONOSCENZE TEORICHE PER LA TRATTAZIONE DEGLI STATI CONDENSATI, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A QUEI FENOMENI FISICI CHE MANIFESTANO EFFETTI QUANTISTICI SU SCALA MACROSCOPICA, COME LA SUPERCONDUTTIVITÀ E LA CONDENSAZIONE DI BOSE-EINSTEIN. 2. CAPACITA’ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: SI SVILUPPERANNO NEGLI ALLIEVI CAPACITÀ DI COMPRENSIONE E ABILITÀ AL FINE DI RISOLVERE PROBLEMI E APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE. 3. AUTONOMIA DI GIUDIZIO: GLI STUDENTI VERRANNO STIMOLATI A FRONTEGGIARE LA COMPLESSITA' E FORMULARE GIUDIZI ANCHE SULLA BASE DI DATI INCOMPLETI MEDIANTE DOMANDE E PROBLEMI CHE RICHIEDANO L'ABILITA' DI INTEGRARE LE CONOSCENZE ACQUISITE. 4. ABILITÀ COMUNICATIVE: GLI STUDENTI DOVRANNO SAPER COMUNICARE IN MODO CHIARO, RIGOROSO E PRIVO DI AMBIGUITÀ LE LORO CONCLUSIONI, IDEE ED ARGOMENTAZIONI, NONCHÉ LE CONOSCENZE ACQUISITE. 5. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: GLI ALLIEVI DOVRANNO DIMOSTRARE DI AVER SVILUPPATO CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO CHE CONSENTANO LORO DI CONTINUARE A STUDIARE IN MODO AUTONOMO ANCHE SU ARGOMENTI CHE VADANO OLTRE QUELLI ACQUISITI DURANTE IL CORSO.
Prerequisiti
MECCANICA QUANTISTICA. FISICA DELLA MATERIA.
Contenuti
FORMALISMO DELLA SECONDA QUANTIZZAZIONE. QUANTIZZAZIONE CANONICA DI CAMPI CLASSICI. CAMPI BOSONICI E FERMIONICI E REGOLE DI COMMUTAZIONE. QUANTIZZAZIONE DEL CAMPO DI UN CRISTALLO ARMONICO. FONONI.

INTERAZIONE ELETTRONE-BUCA. ECCITONI DI WANNIER. FUNZIONE D’ONDA E SPETTRO ECCITONICO. CONDENSAZIONE DI ECCITONI E MATERIA ECCITONICA.

QUANTIZZAZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO. INTERAZIONE ELETTRONE-FOTONE. POLARITONI. ECCITONI DI FRENKEL. INTERAZIONE ELETTRONE-ECCITONE. OPERATORI ECCITONICI E REGOLE DI COMMUTAZIONE. ONDE DI POLARIZZAZIONE ELETTRONICA NEI CRISTALLI POLARI.

INTERAZIONE ELETTRONE-FONONE. HAMILTONIANA DI FROHLICH PER CRISTALLI POLARI E PER METALLI. SVILUPPI PERTURBATIVI NELLA RAPPRESENTAZIONE DI INTERAZIONE E GRAFICI DI FEYNMAN. AMPIEZZE DEI PROCESSI DI EMISSIONE SPONTANEA E DI EMISSIONE E ASSORBIMENTO STIMOLATO DI FONONI. CALCOLO DELLA SELF ENERGIA E DELLA MASSA EFFETTIVA DELL’ELETTRONE INDOTTA DAI PROCESSI VIRTUALI DI EMISSIONE E ASSORBIMENTO DI FONONI.

INTERAZIONE ELETTRONE-FONONE NEI SOLIDI IONICI. POLARONE. GENERALIZZAZIONE DEL TEOREMA DI BLOCH IN PRESENZA DI FONONI. FUNZIONE D’ONDA POLARONICA DI LEE-LOW-PINES. LIMITE DI WEAK COUPLING. ESTENSIONE AL LIMITE DI STRONG COUPLING (LANDAU-PEKAR). INTERAZIONE EFFETTIVA TRA POLARONI E BIPOLARONI.

INTERAZIONE EFFETTIVA ELETTRONE-ELETTRONE NEI METALLI E DERIVAZIONE DELL’ HAMILTONIANA DI PAIRING. TEORIA BCS DELLA SUPERCONDUTTIVITÀ. INSTABILITÀ DEL MARE DI FERMI E IL PROBLEMA DELLA COPPIA DI COOPER. FUNZIONE D’ONDA DELLO STATO SUPERCONDUTTIVO. SOLUZIONE A TEMPERATURA ZERO. EQUAZIONE DEL GAP. ECCITAZIONI ELEMENTARI E TRASFORMAZIONE DI BOGOLIUBOV. EQUAZIONE DEL GAP A TEMPERATURA FINITA. CALCOLO DEL CALORE SPECIFICO DI UN SUPERCONDUTTORE. EVIDENZE SPERIMENTALI DEL GAP ENERGETICO.

CONDENSAZIONE DI BOSE-EINSTEIN (BEC) DI GAS ATOMICI ULTRAFREDDI. EQUAZIONE DI CAMPO MEDIO DI GROSS-PITAEVSKII. CONDENSATI DI BOSE-EINSTEIN IN RETICOLI OTTICI. OSCILLAZIONI DI BLOCH ED EFFETTO JOSEPHSON TRA CONDENSATI IN RETICOLI OTTICI. CONDENSATI DI SPECIE ATOMICHE DIVERSE E MISCELE DI BOSE-FERMI.
Metodi Didattici
IL CORSO PREVEDE UNA PARTE A CARATTERE TEORICO FINALIZZATA ALL’APPRENDIMENTO DELLE TECNICHE GENERALI PER LA TRATTAZIONE DELLA FISICA DEGLI STATI CONDENSATI E UNA PARTE FENOMENOLOGICA A CARATTERE PIÙ APPLICATIVO.
Verifica dell'apprendimento
LA VERIFICA E LA VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI APPRENDIMENTO DELLO STUDENTE AVVERRÀ TRAMITE UN SEMINARIO DIDATTICO SU UN ARGOMENTO A SCELTA DELLO STUDENTE (CONNESSO CON GLI ARGOMENTI DEL CORSO MA NON ESPLICITAMENTE TRATTATO) E PROVA ORALE FINALE.
Testi
H. HAKEN, QUANTUM FIELD THEORY OF SOLIDS, NORTH-HOLLAND, AMSTERDAM, 1976.
R. P. FEYNMAN STATISTICAL MECHANICS: A SET OF LECTURES, BENJAMIN, 1972.
L. PITAEVSKII, S. STRINGARI, BOSE-EINSTEIN CONDENSATION, OXFORD SCIENCE PUBLICATIONS, 2003
Altre Informazioni
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  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]