402-0558-00L  Crystal Optics in Intense Light Fields

SemesterFrühjahrssemester 2021
DozierendeM. Fiebig
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung


402-0558-00 VCrystal Optics in Intense Light Fields2 Std.
Mi13:45-15:30HIT J 51 »
M. Fiebig
402-0558-00 UCrystal Optics in Intense Light Fields1 Std.
Mi15:45-16:30HIT J 51 »
M. Fiebig


KurzbeschreibungBecause of their aesthetic nature crystals are termed "flowers of mineral kingdom". The aesthetic aspect is closely related to the symmetry of the crystals which in turn determines their optical properties. It is the purpose of this course to stimulate the understanding of these relations with a particular focus on those phenomena occurring in intense light fields as they are provided by lasers.
LernzielIn this course students will at first acquire a systematic knowledge of classical crystal-optical phenomena and the experimental and theoretical tools to describe them. This will be the basis for the core part of the lecture in which they will learn how to characterize ferroelectric, (anti)ferromagnetic and other forms of ferroic order and their interaction by nonlinear optical techniques. See also http://www.ferroic.mat.ethz.ch/research/index.
InhaltCrystal classes and their symmetry; basic group theory; optical properties in the absence and presence of external forces; focus on magnetooptical phenomena; density-matrix formalism of light-matter interaction; microscopy of linear and nonlinear optical susceptibilities; second harmonic generation (SHG); characterization of ferroic order by SHG; outlook towards other nonlinear optical effects: devices, ultrafast processes, etc.
SkriptExtensive material will be provided throughout the lecture.
Literatur(1) R. R. Birss, Symmetry and Magnetism, North-Holland (1966)
(2) R. E. Newnham: Properties of Materials: Anisotropy, Symmetry, Structure, Oxford University (2005)
(3) A. K. Zvezdin, V. A. Kotov: Modern Magnetooptics & Magnetooptical Materials, Taylor/Francis (1997)
(4) Y. R. Shen: The Principles of Nonlinear Optics, Wiley (2002)
(5) K. H. Bennemann: Nonlinear Optics in Metals, Oxford University (1999)
Voraussetzungen / BesonderesBasic knowledge in solid state physics and quantum (perturbation) theory will be very useful. The lecture is addressed to students in physics and students in materials science with an affinity to physics.


Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte6 KP
PrüfendeM. Fiebig
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusmündlich 20 Minuten
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.


Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.


Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.


Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

Doktorat Departement PhysikLehrangebot Doktorat und PostdoktoratWInformation
Materialwissenschaft MasterWahlfächerWInformation
Physik MasterAuswahl: QuantenelektronikWInformation