Materia
Física estadística cuántica y materia condensada
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Inglés
Profesorado
Nombre | Institución | Categoría | Doctor/a | Perfil docente | Área | |
---|---|---|---|---|---|---|
BLANCO PILLADO, JOSE JUAN | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Visitante Ikerbaske | Doctor | No bilingüe | Física Teórica | josejuan.blanco@ehu.eus |
BLANCO REY, MARIA | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Personal Doctor Investigador | Doctora | No bilingüe | Física de la Materia Condensada | maria.blanco@ehu.eus |
SIEWERT , JENS | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Visitante Ikerbaske | Doctor | No bilingüe | Química Física | jens.siewert@ehu.eus |
Competencias
Denominación | Peso |
---|---|
Que los estudiantes sean capaces de resolver problemas estándar y avanzados de física estadística cuántica, en el contexto de materia condensada | 70.0 % |
Que los estudiantes sean capaces de conocer, de sintetizar y de exponer cuestiones complejas de física estadística cuántica, en el contexto de materia condensada | 15.0 % |
Que los estudiantes sean capaces de buscar y encontrar información adicional, sintetizar y exponer temas de mediana complejidad en física estadística cuántica, con especial énfasis en materia condensada | 15.0 % |
Tipos de docencia
Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
---|---|---|---|
Magistral | 30 | 40 | 70 |
Seminario | 10 | 10 | 20 |
P. de Aula | 10 | 25 | 35 |
Sistemas de evaluación
Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
---|---|---|
Examen escrito | 67.0 % | 67.0 % |
Trabajos Prácticos | 33.0 % | 33.0 % |
Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia
En caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización deuna evaluación presencial, se activará una evaluación no presencial de
la que será informado el alumnado puntualmente.
Temario
- Second quantization: Second quantization. Harmonic oscillator. Displaced harmonic oscillator. Non-interacting Fermion and Boson fields. Application in some simple examples with exact solutions. Numerical solution of simple Hamiltonians.- Green’s function approach: Interaction representation and perturbative expansion. Wick’s theorem. Feynman diagrams. Self-energy operator. Dyson equation.
- Green’s function at finite temperature: Retarded and advanced Green’s functions. Matsubara frequencies and Matsubara summations. Response function. Analytic continuation methods.
- Application to an exactly solvable problem: Potential scattering.
- Strongly correlated systems: Hubbard’s Hamiltonian and Green’s-function based approximations (equation of motion, Hubbard-I, DMFT). Effective low-energy models (Löwdin’s downfolding). t-J model.
- Magnetic excitations: Heisenberg Hamiltonian. Magnons.
- Phenomenology of superconductivity: Superconducting materials - absence of low-energy excitations; isotope effect; the Meissner-Ochsenfeld effect; perfect diamagnetism; type I and type II superconductivity. London theory, flux quantization and Ginzburg-Landau equations.
- Electrons in metals: Non-interacting Fermi gas; second quantization for fermions; distribution function for non-interacting Fermi gas; electron-phonon interaction; repulsive and attractive electron-electron interaction.
- The BCS theory of superconductivity: Mean-field Hamiltonian; Cooper pairs; the BCS wave function; energy gap and quasiparticle states; the critical temperature; electron tunneling between normal and superconducting metals.
- The Josephson effect: Cooper-pair tunneling between superconductors.
Inhomogeneous superconductors: Bogolubov-deGennes equations; Andreev reflection; Andreev bound states.
Bibliografía
Bibliografía básica
- N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics (Saunders College Publishing, Fort Worth, 1976)- Henrik Bruus, Many-body quantum theory in condensed matter physics: an introduction. Oxford University Press, 2004.
- Patrick Fazekas, Lecture Notes on Electron Correlation and Magnetism, World Scientific, 1999.
- P.G. de Gennes, Superconductivity of Metals and Alloys, Benjamin 1966.
- Ottfried Madelung, Introduction to Solid-State Theory, Springer, 2012.
- Gerald D. Mahan, Many-Particle Physics (3rd Edition). Springer Science 2000
- M. Tinkham, Introduction to Superconductivity, 2nd Edition, McGraw-Hill 1996.
- Robert M. White, Quantum Theory of Magnetism, Springer, 2007.
- J.M. Ziman, Principles of the Theory of Solids (Cambridge University Press, Cambridge, 1972).