WS23/24

In der Vorlesung werden organische Halbleiter in der Form von Monomeren, d.h. aromatische Verbindungen mit einem ausgedehnten und durchkonjugierten p-Elektronensystem, vorgestellt. Schwerpunkte sind hierbei die strukturellen, optischen und elektronischen Eigenschaften dünner Schichten, sowie deren experimentelle Bestimmung. Die physikalischen Eigenschaften werden mit denen von klassischen Halbleitern verglichen und die Unterschiede werden ausgearbeitet. Des Weiteren wird dargestellt, wie die physikalischen Eigenschaften organischer Halbleiter bei der Herstellung von Bauelementen gezielt eingesetzt werden.

In Vorlesungen und Laborpraktika an Forschungsapparaturen sollen die experimentellen und theoretischen Grundlagen der Festkörperphysik vertieft und der Bezug zu Anwendungen in Materialwissenschaften, Elektronik, Photonik und Quantentechnologien erarbeitet werden. Die Vorlesung im Wintersemester gliedert sich im Wesentlichen in die folgenden Kapitel: Struktureigenschaften von Kristallen, Beugung an periodischen Strukturen, Dynamik von Kristallgittern, thermische Eigenschaften, freie Elektronen im Festkörper und elektronische Bandstruktur, Transporteigenschaften. Der Aufbau des idealen und gestörten festen Körpers aus Einzelatomen und die daraus resultierenden atomistischen und elektronischen Strukturen werden behandelt. Dabei wird insbesondere auf die thermischen und elektrischen Eigenschaften eingegangen.

Vorlesungsbegleitend finden Übungen statt, bei denen die Studierenden in kleinen Gruppen experimentelle Methoden kennen lernen, diese in Form eines Vortrags den anderen Übungsteilnehmern vermitteln und anschließen im Labor demonstrieren sollen.

Dozenten:

Prof. Dr. Michael Kneissl (kneissl@physik.tu-berlin.de)

Prof. Dr. Norbert Nickel

PD Dr. Patrick Vogt

Vorlesungstermine:

Dienstag: ab 12:15 Uhr, EW 202 oder online über Zoom

Donnerstag: ab 12:15 Uhr, EW 202 oder online über Zoom

Das physikalische Fortgeschrittenenpraktikum (FP) ist eine Pflichtlehrveranstaltung im Bachelorstudiengang Physik. Im Mittelpunkt stehen Versuche aus allen Bereichen der Physik, die in den Arbeitsgruppen des Instituts für Festkörperphysik, Instituts für Optik und Atomare Physik und Berliner Forschungsinstituten betreut werden.

Das FP hat eine Gewichtung von 12 Leistungspunkten (siehe auch Modulbeschreibung)

• Organisation Dr. Tim Wernicke fp@physik.tu-berlin.de

Donnerstag 12 - 14 Uhr, EW 561
Start: 19.10.2023

Prof. Dr. Michael Gensch, ER 144, Tel.: 314 26644, michael.gensch@tu-berlin.de

Sprechstunden während der Vorlesungszeit: Freitag 11 - 12 Uhr, ER 144

Prof. Dr. Norbert Esser, EW 6-1, Tel.: 314 24821, norbert.esser@tu-berlin.de

Sprechstunden während der Vorlesungszeit: Donnerstag 11 - 12 Uhr, EW 607

Voraussetzung: Grundkenntnisse in Festkörperphysik, Grundkenntnisse in Theoretischer Physik, Grundkenntnisse in Experimentalphysik (speziell Optik)

Zielgruppe: Masterstudenten in Physik oder Chemie, Grundlage für die Masterarbeit 

Mündliche Prüfung:  Voraussetzung für den Abschluss des Moduls ist der Erwerb eines Leistungsnachweises, der durch eine Präsentation im Rahmen der Vorlesung erworben wird. Die Anmeldung erfolgt über das Referat Prüfungen bzw. online.

In der Vorlesung werden die experimentellen und theoretischen Grundlagen der modernen Festkörperspektroskopie in ihrer gesamten Bandbreite von klassischen experimentellen Methoden der linearen Spektroskopie zu modernen Laserspektroskopietechniken vermittelt. Erforderliche Grundlagen zur Interpretation der Messungen, wie die atomare, elektronische und vibronische Struktur von Festkörpern, Festkörperoberflächen und 2D Materialien (z.B. Graphen) werden eingeführt und auf aktuelle Anwendungen (Materialforschung, Ultra-Kurzzeitdynamik, Planetenforschung) Bezug genommen. Des Weiteren werden die fundamentalen Konzepte der Methoden und die Funktionsweisen der verwendeten optischen Geräte (z.B. Synchrotronspeicherring, Freie-Elektronen-Laser, Kurzpulslaser, Spektrometer) erklärt. Es besteht Gelegenheit, konkrete Anwendungen bei einer Exkursion zu außeruniversitären Forschungseinrichtungen kennenzulernen. Im Rahmen eines Vortrages befassen sich die Teilnehmenden mit ausgewählten experimentellen Methoden der Festkörperspektroskopie.