Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
FİZ 4132	KATILARIN KUANTUM KURAMINA GİRİŞ *	SEÇMELİ	2	2	0	7

Dersi Veren Birim

Fizik

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

PROFESÖR İSMAİL SÖKMEN

Dersi Alan Birimler

Fizik (İ.Ö)
Fizik

Dersin Amacı

Bu derste, kuantum teorisi ve katıhal fiziği bilgisine sahip kişilere katıhal fiziğinde birçok uygulama ile birlikte çok-cisim kuantum teorisi tekniklerinin öğretilmesi hedeflenmektedir.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Birinci ve ikinci kuantizasyonun temel kavramlarını anlayabilme.
2	Etkileşmeyen elektron gazı ile 3,2,1 ve 0 boyutta elektron gazlarını kavrayabilme.
3	Ortalama alan teorisinin temel kavramlarını anlayabilme ve bu yöntemi ferromanyetik maddelere uygulayabilme.
4	Lineer Yanıt Teorisini kavrayabilme ve bu yöntemi elektik ve manyetik alan altındaki elektron sistemlerine uygulayabilme.
5	Mezoskopik taşınım olayını anlayabilme ve çok parçacık formalizmini kullanarak etkileşen mezoskopik sistemlerin taşınım özelliklerini hesaplayabilme.
6	Çok parçacık fiziğinde Green fonksiyonlarını anlayabilme ve çeşitli sistemlerin tek parçacık Green fonksiyonlarını ve iki parçacık korelasyon fonksiyonlarını hesaplayabilme.
7	Hayali zaman Green fonksiyonlarının matematiksel detaylarını anlayabilme ve serbest elektronların polarizasyonunu hayali-zaman Green fonksiyonlarını kullanarak hesaplayabilme.

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Bölüm-1 Birinci ve İkinci Kuantizasyon Birinci kuantizasyon: tek-parçacıklı sistemler, Birinci kuantizasyon: çok-parçacıklı sistemler, ikinci kuantizasyonun temel kavramları
2	Bölüm-1 Birinci ve İkinci Kuantizasyon İkinci kuantizasyon: özel operatörler, İkinci kuantizasyon ve istatistik mekaniği
3	Bölüm-2 Elektron Gazı Etkileşmeyen Elektron Gazı ,Pertürbasyon teorisinde etkileşen elektronlar, 3-2-1 Boyutta Elektron gazları
4	Bölüm-3 Elektronlarla Çiftleşen Fononlar Jellium osilasyonları ve Einstein Fononları, Elektron-fonon etkileşimi ve ses hızı, Bir boyutta kristal titreşimleri ve fononlar, Üç boyutta akustik ve optik fononlar
5	Bölüm-4 Ortalama Alan teorisi Ortalama Alan Teorisinin Temel Kavramları, Ortalama Alan teorisi sanatı, Hartree-Focak Yaklaşımı, Kırık Simetri, Ferromanyetizma
6	Bölüm-5 Kuantum Teorisinde Zamana Bağımlılık Schrödinger Tanımlaması- Heisenberg Tanımlaması, Etkileşim Tanımlaması, Lineer yanıt teorisinde zaman evrimi, Zamana bağımlı yaratma ve yoketme operatörleri, Fermi nin altın kuralı, T matrisi ve genelleştirilmiş Fermi altın kuralı, İlerlemiş ve gecikmeli fonksiyonlar için Fourier transform
7	Bölüm-6 Lineer Yanıt Teorisi Genel Kubo Formulü, Öziletkenlik için Kubo Formulü, İletkenlik için Kubo Formulü, Dielektrik fonksiyonu için Kubo formula
8	Arasınav
9	Bölüm-7 Mezoskopik Sistemlerde Transport S matrisi ve saçılma durumları, İletkenlik ve geçiş katsayıları, Mezoskopik Sistemlerde Transport Elekron dalga rehberleri
10	Bölüm-8 Green Fonksiyonları Klasik Green Fonksiyonları, Tek parçacık Schrödinger eşitliği için Green fonksiyonları, Çok parçacık sistemlerinin tek parçacık Green fonksiyonları
11	Bölüm-9 Hareket Denklemi Teorisi Tek parçacık Green fonksiyonu, Sürekli ortama çiftlenmiş tek seviye, Manyetik safsızlıklar için Anderson Modeli, İki parçacık korelasyon fonksiyonu
12	Bölüm-10 Etkileşen Mezoskopik Sistemlerde Taşınım Model Hamiltoniyenler, Ardışık tünelleme: Coulomb kuşatması, Koherent çok parçacık transport olayı, Anderson-tipi modellerin iletkenliği
13	Bölüm-11 Hayali Zaman Green Fonksiyonları Matsubara Green fonksiyonlarının tanımlamaları, Matsubara ve gecikmeli fonksiyonlar arasındaki ilişki
14	Telafi sınavları

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Ana kaynak:
Many-body Quantum Theory in Condensed Matter Physics (Henrik Bruus, Karsten Flensberg)
Yardımcı kaynaklar:
Quantum Many-Particle Systems (John W. Negele, Henri Orland)
Many-Particle Physics (Gerald D. Mahan)
Quantum Theory of Many-particle Systems (Alexander L. Fetter, John Dirk Walecka)
Molecular Electronic Structure Theory (Trygive Helgaker, Poul Jorgensen, Jeppe Olsen)
Introduction to Many Body Physics (Piers Coleman)
Electronic Transport in Mesoscopic Systems (Supriyo Datta)
Quantum Transport: Atom to Transistor (Supriyo Datta)

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

1. Anlatım Yöntemi
2. İşbirlikli Öğrenme Yöntemi
3. Soru-Yanıt Tekniği
4. Tartışma Yöntemi
5. Ödev

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	VZ	Vize
2	FN	Final
3	BNS	BNS	VZ * 0.40 + FN * 0.60
4	BUT	BÜTÜNLEME
5	BUTBN	BÜTÜNLEME SONU BAŞARI NOTU	VZ * 0.40 + BUT * 0.60

*** Bütünleme Sınavı Yapılmayan Birimlerde Bütünleme Kriteri Dikkate Alınmaz.

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

1. Öğrencilerin hazırladıkları sunumlar ara sınav notuna eklenecektir.
2. Yılsonu sınavı yazılı sınav ya da test ile değerlendirilecektir.

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

İlan Edilecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

ismail.sokmen@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri