高等固態物理(B) [English] - 110學年度
本課程是由 國立陽明交通大學電子物理系提供。
高等固態物理是一門為期一年的研究生課程，專注於凝聚態物理學。本課程針對研究生級別的學生，無論是傾向理論還是實驗方向的學生。課程的目標是向已經修過基礎固態物理和量子力學導論的學生，介紹固體量子理論的核心原理和更堅實的基礎。這個堅實的基礎是建立在二次量子化技術和量子多體理論之上。
課程用書：
1. Many-body quantum theory in condensed matter physics, an introduction, Henrik Bruus and Karsten Flensberg, Oxford
2. Quantum theory of solids, C. Kittel, Wiley ＆amp; Sons Inc.
3. Solid State Phsyics, Ashcroft/Mernin, Brooks/Cole.
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| 授課教師 | 電子物理系 仲崇厚老師 |
|---|---|
| 課程學分 | 3學分 |
| 授課年度 | 110學年度 |
| 授課對象 | 研究所 |
| 預備知識 | Introduction to Solid State Physics, Quantum Mechanics (I) |
| 課程提供 | 課程影音 課程綱要 |
| 週次 | 課程內容 | 課程影音 |
|---|---|---|
| 固態物理學回顧-固態中的Hamiltonian | 線上觀看 | |
| 固態物理學回顧-晶體中的X射線繞射 | 線上觀看 | |
| 固態物理學回顧-週期性位能中的電子 | 線上觀看 | |
| 固態中的集體激發介紹 | 線上觀看 | |
| Sommerfeld自由電子氣理論及Fermi液體理論 | 線上觀看 | |
| 二次量子化 | 線上觀看 | |
| 二次量子化-費米子 | 線上觀看 | |
| 二次量子化-單粒子系統 | 線上觀看 | |
| 二次量子化-雙粒子系統 | 線上觀看 | |
| 二次量子化-玻色子 | 線上觀看 | |
| 固態中的庫倫交互作用力 | 線上觀看 | |
| Hartree-Fock 近似 | 線上觀看 | |
| Hartree-Fock預測 | 線上觀看 | |
| Thomas-Ferm近似 | 線上觀看 | |
| 量子力學中的屏蔽效應 | 線上觀看 | |
| 電漿振盪 | 線上觀看 | |
| 庫倫相互作用屏障（純量子力學計算）-1 | 線上觀看 | |
| 庫倫相互作用屏障（純量子力學計算）-2 | 線上觀看 | |
| Bose-Einstein凝聚態 | 線上觀看 | |
| 聲子 | 線上觀看 | |
| 一維中的聲子 | 線上觀看 | |
| 三維中的聲子 | 線上觀看 | |
| 德拜模型-1 | 線上觀看 | |
| 德拜模型-2 | 線上觀看 | |
| 非簡諧位能 | 線上觀看 | |
| 磁性簡介 | 線上觀看 | |
| 自旋波理論 | 線上觀看 | |
| 海森堡鐵磁性 | 線上觀看 | |
| 反磁性 | 線上觀看 | |
| 電子-聲子交互作用 | 線上觀看 | |
| 超導 | 線上觀看 | |
| BCS理論 | 線上觀看 |
課程目標
高等固態物理是一門為期一年的研究生課程，專注於凝聚態物理學。本課程針對研究生級別的學生，無論是傾向理論還是實驗方向的學生。課程的目標是向已經修過基礎固態物理和量子力學導論的學生，介紹固體量子理論的核心原理和更堅實的基礎。這個堅實的基礎是建立在二次量子化技術和量子多體理論之上。
課程章節
| 週次 | 課程進度、內容、主題 |
| 1 | Part 0: Review of basics in solid state physics * Interactions in solids * Elementary excitations and quasi-particles in solids |
| 2 | Part I: Electron-electron interactions in Fermion gase * Second quantization of fermions |
| 3 | * Hartree-Fock Approximation |
| 4 | * Many-body techniques and electron gas— Perturbation theory and Random Phase Approximation (RPA) |
| 5 | * Plasmon oscillations * Dielectric response and screening of electron-electron interactions |
| 6 | Part II: Interacting Boson systems * Second quantization of bosons. * Bose-Einstein Condensation (BEC) |
| 7 | * Superfluidity and liquid Helium * Phonons in 1D and 3D |
| 8 | * Debye model and thermal properties of phonons * Phonon-phonon interactions |
| 9 | Part III: Electron-phonon interactions in solids * Kohn effect and modified phonon energy |
| 10 | * Polarons and effective mass |
| 11 | * Attractive electron-electron interactions via phonons |
| 12 | Part IV: Superconductivity * Phenomenology: Meisner effect and London equation |
| 13 | * BCS theory of superconductivity |
| 14 | * BCS theory of superconductivity |
| 15 | Part V: Magnetism: |
| 16 | * Spin-wave theory and magnons |
課程書目
1. Many-body quantum theory in condensed matter physics, an introduction, Henrik Bruus and Karsten Flensberg, Oxford
2. Quantum theory of solids, C. Kittel, Wiley ＆amp; Sons Inc.
3. Solid State Phsyics, Ashcroft/Mernin, Brooks/Cole
評分標準
| 項目 | 百分比 |
| homework | 70% |
| take-home final exam | 30% |