Hoppa till huvudinnehållet

FSI3210 Mångpartikelfysik 7,5 hp

Kursen lägger grunden till den moderna teorin för kondenserad materia. Här studeras de problem som inte kan analyseras genom att utgå från egenskaper hos enkla atomer i ett material, utan de kollektiva fenomen som supraledning, vilka uppstår när ett mycket stort antal atomer kopplas samman. I tidigare kurser inom kvantmekanik studeras system med ett mycket litet antal partikar. Inom statistisk mekanik analyseras system med väldigt många icke-växelverkande bosoner och fermioner. Målsättningen för denna kurs är att studera system med ett stort antal växelverkande kvantmekaniska partiklar.

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.
Rubriker med innehåll från kursplan FSI3210 (VT 2019–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Del 1.

Den första delen av kursen syftar till att förklara den grundläggande formalismen inom mångpartikelfysik. Kursen börjar från andrakvantiseringens representation av kvantmekaniska operatorer som verkar på Hilbertrummet för ett system bestående av många identiska partiklar. Baserat på denna teknik introduceras Greensfunktionerna och deras analytiska egenskaper diskuteras. Störningsräkning och Feynmanregler diskuteras både för grundtillstånd och jämviktssystem vid ändlig temperatur, fermioner såval som bosoner. Linjär responsteori introduceras.

Del 2

Under den andra delen av kursen tillämpas den allmänna formalismen på olika exempel av kollektiva fenomen för system inom kondenserade materiens teori. Mikrofysiken för supraledning diskuteras i detalj. Suprafluiditet i en svagt växelverkande Bose-gas betraktas. Grundläggande modeller för magnetism och spin-beroende kollektiv fenomen som Kondoeffekten och RKKY-växelverkan mellan magnetiska orenheter kommer introduceras.

Lärandemål

Doktoranden ska efter genomgången kurs kunna:

  • använda andrakvantiseringsformuleringen av kvantfältteori.
  • använda Greenfunktionsteknik.
  • använda Feynmandiagram.
  • behärska teorierna för elektrongasen, supraledning (BCS-teori), samt för supervätskor.
  • behärska den teoretiska grunden för magnetism.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

God kännedom om kvantmekanik och statistisk mekanik.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Fetter och J. Walecka, Quantum theory of many particle systems, McGraw-Hill 1971.

A. A. Abrikosov, L. P. Gorkov och I. Y. Dzyaloshinskii, Quantum field theoretical methods in statistical physics, Pergamon, 1965.

A. Zagoskin, Quantum theory of many-body systems: techniques and applications, Springer-Verlag, 1998

R. White, Quantum Theory of Magnetism, Springer-Verlag, 2007   

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

P, F

Examination

  • TEN1 - Muntlig tentamen, 7,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg

Inlämningsuppgifter, muntlig tentamen.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Profile picture Egor Babaev

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb FSI3210

Ges av

SCI/Fysik

Huvudområde

Ingen information tillagd

Utbildningsnivå

Forskarnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Egor Babaev

Forskarkurs

Forskarkurser på SCI/Fysik