Fysiska Institutionen

LUNDS UNIVERSITET

FYS 240

Kursplan för kursen "Elektronstrukturen hos fasta ämnen och deras ytor", FYS 240, 5p

fastställd av matematisk-naturvetenskapliga fakultetens utbildningsnämnd 1997-12-01.

1. Kursens plats i utbildningen

Kursen är en magisterkurs (nivån 60-80p) inom ämnesområdet fysik vid den mate-matisk-naturvetenskapliga fakulteten vid Lunds universitet

2. Kursens mål

Utbildningen syftar till att:

• Ge bakgrunden till och insikt i den praktiska tillämpningen av de teoretiska metoder och modeller som användes för en kvantitativ beskrivning av elektronstrukturen hos kristallina material och deras ytor.
• Förmedla en sådan förståelse för den etablerade begreppsapparaten att man efter genomgången kurs kan tillgodogöra sig det huvudsakliga innehållet i många av de originalartiklar som publiceras i tidskrifterna.
• Göra det möjligt att själv i enklare fall använda och tolka resultaten av flera av de programpaket för elektronstrukturberäkningar som idag finns tillgängliga i forskarsamhället.
• Ge en bättre bild av den forskning som bedrivs både vid de experimentella avdelningarna inom fasta tillståndets fysik och vid den teoretiska avdelningen inom ämnet.

3. Kursens innehåll

a. Utgående från mångpartikel teori ges en förklaring till relevansen hos enpartikelekvationer samt till begreppen utbyte och korrelation.

b. Vi går igenom de huvudsakliga begreppen inom täthetsfunktionalteori för grundtillståndsegenskaper hos molekyler och fasta kroppar. De enklaste approximationerna och deras kvalitet beskrivs.

c. De huvudsakliga mekanismerna för bindning i molekyler, fasta ämnen, och adsorbater genomgås.

d. Begreppen kvasipartiklar och deras själv-energier gås igenom och användes för att beskriva fotoemission. Vi presenterar enkla approximationer för själv-energier och vi diskuterar approximationernas noggrannhet.

e. Olika metoder för att lösa enpartikelekvationer.

- Bloch's teorem, reciproka rummet, Brillouin zoner i två och tre dimensioner, rotationssymmetrier, klassificeringar och matriselement.

- Planvågor och pseudopotentialer.

- Lineära metoder för bandproblemet, huvudsakligen LMTO-metoden.

- Enpartikel Green-funktioner, Slater-Koster för störställen och adsorbater samt yttillstånd.

4. Undervisning och examination

Föreläsningarna ges med i genomsnitt två dubbeltimmar per vecka under ca tio veckor. Föreläsningarna kompletteras av praktiska övningar.

Till kursen hör även fyra laborationer vilka går ut på beräkning av elektronstrukturen hos några olika system.

Tentamen utgöres av ett projektarbete som bör ta ca en vecka i anspråk samt av en kompletterande muntlig tentamen. Betygsgraderna är väl godkänd, godkänd och underkänd. Efter avklarat projektarbete men underkänd muntlig tentamen ges muntlig omtenta efter önskemål och i samråd med kursledare och studierektor.

5. Särskilda behörighetsvillkor

Kursen kräver kunskaper i matematik och fysik motsvarande de som erhållits efter avklarad kurs FYS023 inom naturvetarprogrammet med inriktning mot fysik.

.

6. Kurslitteratur

Enligt en av institutionen fastställd litteraturlista, vilken skall finnas tillgänglig senast fem veckor före kursstart.