Statistisk mekanik

Innehåll visas utifrån dina val

Om du inte hittar någon sida, schemahändelse eller nyhet på din kurswebb kan det bero på att du inte ser den kursomgången/gruppen inom kursen som innehållet tillhör.

Veta mer om din kurswebb

Din kurswebb är sidorna för en kurs du prenumererar på. Du väljer sedan vilka omgångar/grupper inom kursen du vill ha information från. Är du registrerad på en kursomgång sköts prenumeration och val av kursomgäng automatiskt åt dig. Vill du ändra något av detta gör du det under Mina inställningar.

När du är inloggad på din kurswebb ser du:
  • Kursöversikt, nyheter och schema med information som är filtrerat utifrån dina valda omgångar/grupper inom kursen
  • Allmänna sidor för hela kursen
  • Kurswikin som är sidor som alla, lärare och studenter, kan skapa och redigera
  • Sidor som hör till de omgångar/grupper inom kursen du valt eller som valts för dig

Logga in till din kurswebb

Du är inte inloggad på KTH så innehållet är inte anpassat efter dina val.

Aim

The course aims covering core notions of statistical physics for anyone interested in theoretical physics. The main focus is on statistical properties of interacting systems. The course introduces and discusses the notions of order parameters, spontaneously broken symmetries, Landau theory of phase transitions, effective models and basic aspects of the Renormalization Group methods. The discussed methods are of cornerstone importance in various branches of physics including Classical and Quantum Condensed Matter Physics, Biophysics, Neural networks,Econophysics and High Energy Physics.

Content

  • Core statistical models: Izing, XY, Heisenberg
  • Phase transitions and critical phenomena
  • Order parameters, spontaneous breakdown on various symmetries.
  • Mean-Field approach and Landau theory of the phase transitions
  • Scaling
  • Renormalization group,universality
  • applications:superfluids,liquid crystals,superconductors,polymers

Teachers

Egor Babaev (lectures) babaevegor@gmail.com

Per Moosavi (tutorials)   pmoosavi@kth.se

Course Book

Equilibrium Statistical Physics (3rd Edition) 3 by Michael Plischke, Birger Bergersen 

Supplementary reading:

We will try to follow the book closely.

But if you would like additional reading the following additional literature is recommended:

Statistical Mechanics in a Nutshell by  Luca Peliti

Statistical Mechanics, Third Edition 3rd Edition by R K Pathria (very clear description of core concepts, very detailed step-by-step calculations, but less discussion of modern topics)

Statistical Physics, Third Edition, Part 1: Volume 5 (Course of Theoretical Physics, Volume 5) 3rd Edition by L D Landau  E.M. Lifshitz (one of the best book on statististical physics ever, very deep but it is harder to read, requires more time to get to core concepts )

Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters and Complexity (Oxford Master Series in Physics)  by James P. Sethna   (very modern book, but of the "do it yourslef" type: to really learn from it requires to do large part of excercises there) available at http://pages.physics.cornell.edu/~sethna/StatMech/EntropyOrderParametersComplexity.pdf

Fundamentals of Statistical and Thermal Physics by Frederick Reif (although an undergraduate book, it provides clear discussion of many relevant points)

Preliminary lecture plan:

1) Statistical mechanics brief overview chapter 2 

2) Thermodynamics of phase transitions Ising model and mean-field theory chapter 3.1

3) Bragg-Williams approximation, critical behavior Chapter 3.2.3.3,3.4,3.5

4) Exact solutions, chapter 3.6

5) Landau theory chapter 3.10

6) Fluctuations in the Landau theory. Chapter 3.10

7) Applications of mean-field theory 4.1 4.4

8) Scaling 6.3 6.5

9) Renormalization group theory 7.1 7.2

10) Cumulant method 7.4

11) epsilon-expansion 7.5-7.7*( I will try to cover it if time permits, it was not part of

course earlier) 

12) Percolation 13.2

13) Percolation 13.2

Preliminary plan for tutorials:

Tutorial 1 Problems: 1.4, 1.3,  (1.2, 1.9, 1.10,1.11)
Tutorial 2 Problems: 2.3, 2.4, 2.6 (2.1, 2.2, 2.7)
Tutorial 3 Problems: 2.5, 2.9, 2.12
Tutorial 4 Problems: 3.1, 3.4 (3.2, 3.3)
Tutorial 5 Problems: 3.6, 3.14 (3.15)
Tutorial 6 Problems: 3.9, Tricritical point in Landau theory
Tutorial 7 Problems: Tricritical point in Landau theory (cont.), Fluctuations in Landau theory
Tutorial 8 Problems: 4.1, Critical exponents of vdW fluid (4.2, 4.3)
Tutorial 9 Problems: 5.1, Pressure equation, + additional problem
Tutorial 10 Problems: 6.5, Critical exponents from equation of state, Scaling laws
Tutorial 11 Problems: Cumulant expansion RG (7.1)
Tutorial 12 Problems: 10.1, 10.2, 10.3
Tutorial 13 Problems: Bond percolation RG, Percolation on Bethe lattice

Old exams and midterms

http://courses.theophys.kth.se/SI2510/extentor.html

Collection of equations allowed on the exam

formelsamling.pdf

Lärare

Nästa schemahändelse

Mån 28 aug 10:00-12:00 Föreläsning

Ingen aktivitet senaste månaden. Gå till Nyhetsflödet för att se äldre.

Feedback Nyheter