Lehre

Quantenmagnetismus, Spinwellen und Licht

Zusammenfassung
Magnetische Materialien und Licht spielen beide eine wichtige Rolle für Informationstechnologien besonders Quantentechnologien. In dieser Vorlesung werden zuerst die Grundlagen des Magnetismus besprochen, um danach fortgeschrittenere Themen verstehen zu können, die als Basis für moderne Forschungsthemen dienen. Da der Magnetismus ein quantenmechanisches Phänomen darstellt, kann magnetische Ordnung nur durch die Quantentheorie erklärt werden. Wir behandeln sämtliche dabei auftretenden Wechselwirkungen und deren resultierenden Hamiltonian, der es uns ermöglicht, magnetische Phänomene beschreiben zu können. Zudem werden elementare magnetische Anregungen, auch Magnonen genannt, behandelt. Um Themen der aktuellen Forschung wie zum Beispiel das Forschungsgebiet der Optomagnonik verstehen zu können, werden magneto-optische Effekte besprochen, um den Faraday Effekt herleiten zu können. Für diese Vorlesung werden grundlegende Kenntnisse im Bereich der Quantenmechanik, des Elektromagnetismus und der Festkörperphysik auf Bachelorniveau vorausgesetzt.


Skript


Literatur

  • Neil W. Ashcroft und N. Mermin: Solid state Physics (Cengage Learning, 1976)
  • Assa Auerbach: Interacting Electrons and Quantum Magnetism (Springer-Verlag, 1994)
  • Claude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc, und Gilbert Grynberg: Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics (John Wiley & Sons, 1. Auflage, 1997)
  • David J. Griffiths: Introduction To Electrodynamics (Pearson, 4. Auflage, 2004)
  • Christopher Gerry und Peter Knight: Introductory Quantum Optics (Cambridge University Press, 2004)
  • John David Jackson: Classical Electrodynamics (Wiley, 3. Auflage, 1998)
  • Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics (John Wiley and Sons Ltd, 2004)
  • Pierre Meystre und Murray Sargent: Elements of Quantum Optics (Springer-Verlag, 4. Auflage, 2007)
  • Wolfgang Nolting: Fundamentals of Many-Body Physics: Principles and Methods (Springer-Verlag, 2009)
  • Wolfgang Nolting und Anupuru Ramakanth: Quantum Theory of Magnetism (Springer-Verlag, 2009)
  • Daniel D. Stancil und Anil Prabhakar: Spin Waves: Theory and Applications (Springer US, 2009)

Quantenmagnetismus, Spinwellen und Licht

Zusammenfassung
Magnetische Materialien und Licht spielen beide eine wichtige Rolle für Informationstechnologien besonders Quantentechnologien. In dieser Vorlesung werden zuerst die Grundlagen des Magnetismus besprochen, um danach fortgeschrittenere Themen verstehen zu können, die als Basis für moderne Forschungsthemen dienen. Da der Magnetismus ein quantenmechanisches Phänomen darstellt, kann magnetische Ordnung nur durch die Quantentheorie erklärt werden. Wir behandeln sämtliche dabei auftretenden Wechselwirkungen und deren resultierenden Hamiltonian, der es uns ermöglicht, magnetische Phänomene beschreiben zu können. Zudem werden elementare magnetische Anregungen, auch Magnonen genannt, behandelt. Um Themen der aktuellen Forschung wie zum Beispiel das Forschungsgebiet der Optomagnonik verstehen zu können, werden magneto-optische Effekte besprochen, um den Faraday Effekt herleiten zu können. Für diese Vorlesung werden grundlegende Kenntnisse im Bereich der Quantenmechanik, des Elektromagnetismus und der Festkörperphysik auf Bachelorniveau vorausgesetzt.


Skript


Literatur

  • Neil W. Ashcroft und N. Mermin: Solid state Physics (Cengage Learning, 1976)
  • Assa Auerbach: Interacting Electrons and Quantum Magnetism (Springer-Verlag, 1994)
  • Claude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc, und Gilbert Grynberg: Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics (John Wiley & Sons, 1. Auflage, 1997)
  • David J. Griffiths: Introduction To Electrodynamics (Pearson, 4. Auflage, 2004)
  • Christopher Gerry und Peter Knight: Introductory Quantum Optics (Cambridge University Press, 2004)
  • John David Jackson: Classical Electrodynamics (Wiley, 3. Auflage, 1998)
  • Charles Kittel: Introduction to Solid State Physics (John Wiley and Sons Ltd, 2004)
  • Pierre Meystre und Murray Sargent: Elements of Quantum Optics (Springer-Verlag, 4. Auflage, 2007)
  • Wolfgang Nolting: Fundamentals of Many-Body Physics: Principles and Methods (Springer-Verlag, 2009)
  • Wolfgang Nolting und Anupuru Ramakanth: Quantum Theory of Magnetism (Springer-Verlag, 2009)
  • Daniel D. Stancil und Anil Prabhakar: Spin Waves: Theory and Applications (Springer US, 2009)

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