CdSFISICA
Codice235BB
CFU9
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
| Moduli | Settore/i | Tipo | Ore | Docente/i | |
| TEORIA QUANTISTICA DEI SOLIDI | FIS/03 | LEZIONI | 54 |
|
conoscenza avanzata dei concetti teorici e dei metodi della teoria quantistica
della Fisica della Materia Condensata.
Sarà inoltre a conoscenza di importanti argomenti di ricerca recenti.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate advanced knowledge of theoretical concepts and methods of the quantum theory of Condensed Matter Physics. He/she will also be aware of important recent research arguments.
contenuti del corso utilizzando la terminologia appropriata. Sarà verificata inoltre
la conoscenza avanzata dei concetti teorici e dei metodi della teoria quantistica
della Fisica della Materia Condensata.
verifica delle conoscenze: discussione con gli studenti ed esame orale finale
The student will be assessed on his/her demonstrated ability - to discuss the main course contents using the appropriate terminology and - in advanced knowledge of theoretical concepts and methods of the quantum theory of Condensed Matter Physics.
- knowledge check: discussion with students and final oral exam
Colloquio con studenti
Metodi matemaici, Meccanica quantistica
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
- individual study
Attendance: Advised
Teaching methods:
- Lectures
I metodi di Hartree e Hartree-Fock. Gas di elettroni omogeneo nell'approssimazione
di Hartree-Fock. Operatori a una e due particelle nel formalismo della seconda
quantizzazione. La teoria del funzionale densità. Stati elettronici nei solidi:
metodi per il calcolo delle bande di energia. Il metodo del legame stretto.
Il metodo delle onde piane ortogonalizzate Il metodo dello pseudopotenziale.
Il metodo della funzione di Green. Il metodo di ricorrenza. Eccitoni, plasmoni
e screening dielettrico nei cristalli. Eccitoni debolmente e fortemente legati.
Eccitazioni plasmoniche. Risposta lineare e funzione dielettrica longitudinale.
Modelli Thomas Fermi e Lindhard. Sistemi di elettroni e nuclei in interazione.
L'approssimazione di Born-Oppenheimer. Fogli di potenziale degenere e teorema
di Jahn-Teller. Teorema di Hellmann-Feynman e sua applicazione al calcolo delle
forze sui nuclei. Fase di Berry. Superconduttività
The many-body problem of electrons and nuclei in interaction. The methods of Hartree and Hartree-Fock. Homogeneous electron gas in the Hartree-Fock approximation. One- and two- particle operators in the formalism of second quantization. The density functional theory. Electronic states in solids: methods for the calculation of the energy bands. The method of Tight-binding. The method of orthogonalized plane waves The method pseudopotential. The method of Green's function. The method of Recurrence. Excitons, plasmons and dielectric screening in crystals. Weakly and strongly bound excitons. Plasmonic excitations. Linear response and longitudinal dielectric function. Thomas Fermi and Lindhard models. Systems of electrons and nuclei in interaction. The Born-Oppenheimer approximation. Degenerate potential sheets and Jahn-Teller theorem. Hellmann-Feynman theorem and its application to the calculation of the forces on the nuclei. Berry phase. Superconductivity
Riferimenti consigliati: G. Grosso and G. Pastori Parravicini, Solid State Physics (Academic, New York, 2014) J. Kittel, Quantum Theory of Solids (John Wiley, New York 1987) J. Callaway, Quantum Theory of the Solid State (Academic Press, New York 1974) M. Tinkham, Introduction to Superconductivity (Dover, Mineola 1996)
Suggested references: G. Grosso and G. Pastori Parravicini, Solid State Physics (Academic, New York, 2014) J. Kittel, Quantum Theory of Solids (John Wiley, New York 1987) J. Callaway, Quantum Theory of the Solid State (Academic Press, New York 1974) M. Tinkham, Introduction to Superconductivity (Dover, Mineola 1996)
Orale