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HYBRID: Optical Properties of Solids in External Fields II - Einzelansicht

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Grunddaten
Veranstaltungsart Vorlesung Langtext
Veranstaltungsnummer 153769 Kurztext
Semester WS 2022 SWS 2
Teilnehmer 1. Platzvergabe 20 Max. Teilnehmer 2. Platzvergabe 25
Rhythmus Jedes 2. Semester Studienjahr
Credits für IB und SPZ
E-Learning
Hyperlink
Sprache Englisch
Belegungsfrist Standardbelegung Wintersemester ab Mitte August/ Sommersemester ab Mitte Februar
Abmeldefrist derzeit keine Abmeldung von zugelassenen Lehrveranstaltungen möglich
Termine Gruppe: 0-Gruppe iCalendar Export für Outlook
  Tag Zeit Rhythmus Dauer Raum Lehrperson (Zuständigkeit) Status Bemerkung fällt aus am Max. Teilnehmer 2. Platzvergabe
Einzeltermine anzeigen Do. 12:00 bis 13:30 w. 20.10.2022 bis
09.02.2023
Albert-Einstein-Str. 6 - SR 2-ACP      
Gruppe 0-Gruppe:



Zugeordnete Personen
Zugeordnete Personen Zuständigkeit
Vegesna, Sahitya begleitend
Schmidt, Heidemarie, Universitätsprofessor, Dr. verantwortlich
Module / Prüfungen
Modul Prüfungsnummer Titel VE.Nr. Veranstaltungseinheit
PAFMF003 Solid State Optics
P-Nr. : 114131 Solid State Optics: Modulprüfung schriftlich oder mündlich (SS)
PAFMF003 Solid State Optics
P-Nr. : 114132 Solid State Optics: Modulprüfung schriftlich oder mündlich (WS)
114133 Solid State Optics: Vorlesung/Übung (WS/SS)
Zuordnung zu Einrichtungen
Physikalisch-Astronomische Fakultät
Inhalt
Kommentar

WS 2021/2022

Optical properties of solids in external fields II

Vorlesung (HS) :       Prof. Dr. Heidemarie Schmidt

Übung (SVV) :          M.Sc. Sahitya Varma Vegesna

Semester Time :       01.10.2021 - 31.03.2022

Lecture Time:           18.10.2021 - 11.02.2022

 

Datum

(Donnerstag)                                     

Albert-Einstein-Str. 6 / SR 2-ACP

12:00-13:30 Uhr

Albert-Einstein-Str. 6 / SR 2-ACP

14:00-15:30 Uhr

21. Oktober 2021 (Do)

01. Vorlesung (HS)

02. Vorlesung (HS)

28. Oktober 2021 (Do)

01. Übung (SVV)

 

04. November 2021 (Do) 

03. Vorlesung (HS)

04. Vorlesung (HS)

11. November 2021 (Do)

02. Übung (SVV)

 

18. November 2021 (Do)

05. Vorlesung (HS)

 

25. November 2021 (Do)

06. Vorlesung (HS)

 

02. Dezember 2021 (Do)

07. Vorlesung (HS)

 03. Übung (SVV)

09. Dezember 2021 (Do)

08. Vorlesung (HS)

 

16. Dezember 2021 (Do)

09. Vorlesung (HS)

04. Übung (SVV)

06. Januar 2022 (Do)

10. Vorlesung (HS)

 

13. Januar 2022 (Do)

11. Vorlesung (HS)

05. Übung (SVV)

20. Januar 2022 (Do)

12. Vorlesung (HS)

 

27. Januar 2022 (Do)

13. Vorlesung (HS)

06. Übung (SVV)

03. Februar 2022 (Do)

14. Vorlesung (HS) und Prüfungsvorbereitung

 

10. Februar 2022 (Do)

07.  Übung (SVV) und Prüfungsvorbereitung

 

Oral Examination:

-On lecture: 30 min/student (Prof. Dr. H. Schmidt)

-On exercise: 20 min/student (Sahitya Varma Vegesna)

will take place on February 16th 2022, 9-12 am, Leibniz-IPHT (Albert-Einstein-Str. 9/ Room 242).

 

Literatur

Mark Fox: Optical Properties of Solids, Oxford University Press, 2nd edition 2010.

https://global.oup.com/academic/product/optical-properties-of-solids-9780199573370?q=Mark%20fox&lang=en&cc=de

Bemerkung

This Lecture is also suited for graduates (doctoral studies).

Lerninhalte

Lecture Solid State Optics in external fields

(Exercises will be hands-on training of modelling optical properties in solids using ellipsometry software.)

PART II WS2021/2022 - repeatedly in winter terms

Introduction

  • Magnetooptical materials
  • Electrooptical materials
  • Topological materials
  • Molecular materials

Band theory

  • Metals
  • Semiconductors
  • Insulators
  • Topological insulators
  • Molecular materials

Excitons

  • Free excitons in external magnetic field
  • Free excitons at external electric fields

Luminescence

  • Magnetoluminescence
  • Electroluminescence

Semiconductor quantum structures

  • Quantum confined structures
  • Growth and structure of semiconductor quantum wells
  • Electronic levels
  • Optical absorption and excitons
  • The quantum Stark effect
  • Optical emission
  • Intersubband transitions
  • Bloch oscillations
  • Growth and structure of semiconductor quantum dots
  • Electronic levels

Semiconductor photodetectors

  • Photodiodes
  • Photoconductive devices
  • Photovoltaic devices

Luminescence centers

  • Vibronic absorption and emission
  • Colour centers
  • Paramagnetic impurities in ionic crystals
  • Solid state lasers and optical amplifiers
  • Phosphors

Optical labels in biotechnology

Nonlinear optics

  • The nonlinear susceptibility tensor
  • The physical origin of optical nonlinearities
  • Second-order nonlinearities
  • Third-order nonlinear effects

Single photon detectors and quantum optics

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PART I (summer term - recent occurrence: SoSe2021)

Introduction

  • Classification of optical properties
  • Optical coefficients
  • The complex refractive index and dielectric constant
  • Optical materials
  • Characteristic optical properties
  • Microscopic models

Electromagnetism in dielectrics

  • Electromagnetic fields and Maxwell’s equation
  • Electromagnetic waves

Classical propagation

  • Propagation of light in dense optical medium
  • The dipole oscillator model, Kramers-Kronig relationship
  • Dispersion
  • Optical anisotropy: birefringence

Quantum theory of radiative absorption and emission

  • Einstein coefficient
  • Quantum transition rates
  • Selection rules

Interband absorption

  • Interband transition
  • The transition rate for direct absorption
  • Band edge absorption in direct gap semiconductors
  • Band edge absorption in indirect gap semiconductors
  • Interband absorption above the band edge
  • Measurement of absorption spectra
  • Semiconductor photodetectors

Excitons

  • The concept of excitons
  • Free excitons
  • Free excitons at high densities
  • Frenkel excitons

Luminescence

  • Light emission in solids
  • Interband luminescence
  • Photoluminescence

Free electrons

  • Plasma reflectivity
  • Free carrier conductivity
  • Metals
  • Doped semiconductors
  • Plasmons

Phonons

  • Infrared active phonons
  • Infrared reflectivity and absorption in polar solids
  • Polaritons
  • Polarons
  • Inelastic light scattering
  • Phonon lifetimes

Literature: Mark Fox, Optical properties of solids, Oxford Master Series in Condensed Matter Physics, Oxford University Press, 2nd ed., (2008)

https://global.oup.com/academic/product/optical-properties-of-solids-9780199573370?q=Mark%20fox&lang=en&cc=de

Zielgruppe

Master Students in Physics and Material Science

Also suited for Graduates (doctoral studies)

Strukturbaum
Die Veranstaltung wurde 3 mal im Vorlesungsverzeichnis WiSe 2022/23 gefunden:
Vertiefung Optik  - - - 1
Specialisation  - - - 3

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