Andrey Zheludev: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Andrey Zheludev
LehrgebietExperimentelle Festkörperphysik
Adresse
Laboratorium für Festkörperphysik
ETH Zürich, HPF F 20
Otto-Stern-Weg 1
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 79 674 79 39
E-Mailzhelud@ethz.ch
DepartementPhysik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
402-0072-00LPhysik5 KP5V + 2UA. Zheludev
KurzbeschreibungIntroduction to the concepts and tools in physics with the help of demonstration experiments: mechanics, electromagnetism and waves.
LernzielThe concepts and tools in physics, as well as the methods of an experimental science are taught. The student should learn to identify, communicate and solve physical problems in his/her own field of science.
InhaltMECHANIK
-Einheitensysteme, eindimensionale Bewegung
-Bewegung in zwei und drei Dimensionen
-Newtonsche Axiome
-Anwendung der Newtonschen Axiome, rotierende Systeme, Widerstandskräfte
-Arbeit und Energie, Leistung, Energieerhaltung
-Teilchensysteme und Impulserhaltung, Stösse in zwei und drei Dimensionen
-Drehbewegungen, Drehimpulserhaltung
-Starre Körper, Schwerpunkt, Spannung + Dehnung
-Mechanik deformierbarer Körper, bewegte Fluide
-Schwingungen, mathematisches + (physikalisches Pendel)
-Wellen, harmonische Wellen, stehende Wellen


ELEKTRIZITÄT UND MAGNETISMUS
-Das elektrische Feld, Coulombsche Gesetz, Dipol
-Kontinuierliche Ladungsverteilungen, Gauss'sche Gesetz, das elektrische Potential
-Elektrostatische Energie, Kapazität, Kondensator, Dielektrika
-Elektrischer Strom, Ohm'sche Gesetz
-Das Magnetfeld, Kraft auf stromdurchflossenen Leiter, Feldlinien, Leiterschleifen
-Quellen des magnetischen Feldes, Biot-Savart, Spule (einfach), Ampèresche Gesetz
-Magnetische Induktion, magnetische Fluss
-Energie des Magnetfeldes
-Maxwellsche Gleichungen
-Wellengleichung, elektromagnetische Wellen
-Eigenschaften des Lichts, Lichtquellen, Polarisation
-Optische Abbildungen
-Interferenz und Beugung
SkriptThe lecture follows the book "Physik für Wissenschaftler und Ingenieure" by Paul A. Tipler and and Gene P. Mosca.
LiteraturPaul A. Tipler and Gene P. Mosca, "Physik für Wissenschaftler und Ingenieure", Springer Spektrum.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Mathematics I
402-0101-00LThe Zurich Physics Colloquium Information 0 KP1KR. Renner, G. Aeppli, C. Anastasiou, N. Beisert, G. Blatter, M. Carollo, C. Degen, G. Dissertori, K. Ensslin, T. Esslinger, J. Faist, M. Gaberdiel, G. M. Graf, R. Grange, J. Home, S. Huber, A. Imamoglu, P. Jetzer, S. Johnson, U. Keller, K. S. Kirch, S. Lilly, L. M. Mayer, J. Mesot, M. R. Meyer, B. Moore, F. Pauss, D. Pescia, A. Refregier, A. Rubbia, K. Schawinski, T. C. Schulthess, M. Sigrist, A. Vaterlaus, R. Wallny, A. Wallraff, W. Wegscheider, A. Zheludev
KurzbeschreibungResearch colloquium
Lernziel
Voraussetzungen / BesonderesOccasionally, talks may be delivered in German.
402-0501-00LSolid State Physics Information 0 KP1SG. Blatter, C. Degen, K. Ensslin, D. Pescia, M. Sigrist, A. Wallraff, A. Zheludev
KurzbeschreibungResearch colloquium
Lernziel
402-0532-00LQuantum Solid State Magnetism
Findet dieses Semester nicht statt.
Will be offered for the first time in the Spring Semester 2017.
(2V+1U course unit: 6 ECTS credits)
0 KP2V + 1UA. Zheludev
KurzbeschreibungThis course is based on the principal modern tools used to study collective magnetic phenomena in the Solid State, namely correlation and response functions. It is quite quantitative, but doesn't contain any "fancy" mathematics. Instead, the theoretical aspects are balanced by numerous experimental examples and case studies. It is aimed at theorists and experimentalists alike.
LernzielLearn the modern theoretical foundations and "language", as well as principles and capabilities of the latest experimental techniques, used to describe and study collective magnetic phenomena in the Solid State.
Inhalt- Magnetic response and correlation functions. Analytic properties. Fluctuation-dissipation theorem. Experimental methods to measure static and dynamic correlations.

- Magnetic response and correlations in metals. Diamagnetism and paramagnetism. Magnetic ground states: ferromagnetism, spin density waves. Excitations in metals, spin waves. Experimental examples.

- Magnetic response and correlations of magnetic ions in crystals: quantum numbers and effective Hamiltonians. Application of group theory to classifying ionic states. Experimental case studies.

- Magnetic response and correlations in magnetic insulators. Effective Hamiltonians. Magnetic order and propagation vector formalism. The use of group theory to classify magnetic structures. Determination of magnetic structures from diffraction data. Excitations: spin wave theory and beyond. "Triplons". Measuring spin wave spectra.
SkriptA comprehensive textbook-like script is provided.
LiteraturIn principle, the script is suffient as study material. Additional reading:

-"Magnetism in Condensed Matter" by S. Blundell
-"Quantum Theory of Magnetism: Magnetic properties of Materials" by R. M. White
-"Lecture notes on Electron Correlations and Magnetism" by P. Fazekas
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisite:
402-0861-00L Statistical Physics
402-0501-00L Solid State Physics

Not prerequisite, but a good companion course:
402-0871-00L Solid State Theory
402-0257-00L Advanced Solid State Physics
402-0535-00L Introduction to Magnetism