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Stundenzahl: 3 V + 1 Ü

Zeit und Ort: Mi, Fr 10-12, Galilei-Raum

Zielgruppe: Physik- und Chemiestudent(inn)en ab 6. Semester, Diplomand(inn)en und Doktorand(inn)en

Kurze Inhaltsangabe: Thema dieser Vorlesung ist die mikroskopische Beschreibung elektronischer Eigenschaften von Festkörpern. Im ersten Teil sollen die Dichtefunktional-Theorie (DFT) und ihre gebräuchlichen Implementierungen u.a. im Rahmen der lokalen Dichtenäherung (LDA) behandelt werden, die ab initio materialspezifische, jedoch letztlich unkontrollierte Rechnungen in einem Einteilchen-Bild erlauben. Der zweite Teil befasst sich mit Vielteilchen-Modellzugängen auf der Basis des Hubbard-Modells und seiner Varianten und beinhaltet eine Einführung in die Dynamische Molekularfeld-Theorie (DMFT). Schließlich sollen Erweiterungen der DFT für geordnete Systeme (LDA+U) sowie Möglichkeiten der Kopplung von DFT mit Vielteilchen-Zugängen zur materialspezifischen Beschreibung korrelierter Systeme, insbesondere LDA+DMFT-Methoden, dargestellt werden.

Die (flexible) Themenauswahl der Vorlesung orientiert sich an den Bedürfnissen der neu eingerichteten DFG-Forschergruppe 559 Neue Materialien mit hoher Spinpolarisation (Mainz-Kaiserslautern). In diesem Semester sollen theoretische Grundlagen sowie die Diskussion von Stärken und Schwächen der genannten Zugänge im Vordergrund stehen. Numerische Lösungsmethoden der DMFT sowie Quanten-Monte-Carlo-Simulationen kondensierter Materie werden in folgenden Semestern thematisiert.

Geforderte Vorkenntnisse: Grundlagen der Quantenmechanik und statistischen Physik sowie idealerweise Festkörperphysik I.

Literaturangaben:

• G. Czycholl, Theoretische Festkörperphysik, Springer, Berlin, 2004.
• R. O. Jones and O. Gunnarsson, The density functional formalism, its applications and prospects, Rev. Mod. Phys. 61, 689 (1989).
• R. M. Martin, Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods, Cambridge University Press, 2004; errata, toc.
• P. Fulde, Electron Correlations in Molecules and Solids, Springer, Berlin, 1995.
• A. Georges, G. Kotliar, W. Krauth, and M. Rozenberg, Dynamical mean-field theory of strongly correlated fermion systems and the limit of infinite dimensions, Rev. Mod. Phys. 68, 13 (1996).
• N. Blümer, Mott-Hubbard Metal-Insulator Transition and Optical Conductivity in High Dimensions, Shaker Verlag, Aachen, 2003.
• K. Held et. al, Realistic investigations of correlated electron systems with LDA+DMFT, Psi-k Newsletter #56, 65 (2003).

Einordnung in Studien- bzw. Prüfungsordnung: Spezialvorlesung

Schein: auf Anfrage

Bemerkungen: Auf dem Gebiet werden Diplom- und Doktorarbeiten vergeben. Die Vorlesung wird bei Bedarf auf Englisch abgehalten.

Erster Termin: 27. April 2005