DozentIn Prof. Dr. K. Ensslin

Prüfungsart Physik, Teil A Prüfungssession Herbst 2004 Fach Festkörperphysik

DozentIn Prof. Dr. K. Ensslin

Ich beginne mit einem Vortrag über Ferromagnetismus, zuerst makrosko- pisch mit Hystereseschleife, der Erklärung der einzelnen Bereiche (reversible Blochwandverschiebung, irreversible Blochwandverschiebung und anschlies- send Drehung der Magnetisierung in den Domänen). Ausserdem hab' ich er- wähnt, wie man einen Ferromagneten mit grosser Remanenz herstellen kann (Viele Fehlstellen, Verspannungen, gepresstes Pulver mit Teilchen kleiner als 10

m (vgl. Kittel)

Ensslin: Was ist der Grund für die Anisotropieenergie resp. die Richtungen leichter & schwerer Magnetisierung?

Ich: Schlussendlich Spin-Bahn Wechselwirkung. Existenz verschiedener kri- stallographischer Richtungen im Material. Beende anschliessend meinen Vor- trag mikroskopisch: Energieabsenkung wg. Pauli-Prinzip, und noch eine Zeich- nung der Bethe-Slater Kurve.

Ensslin: Kann ein amorpher FK Ferromagnetismus zeigen?

Ich: Ferromagnetismus ist mit Existenz von Kristall eng verbunden. Nach Stoner und Wohlfarth gibt's wohl keinen - aber evtl. im Bild der lokalisierten Elektronen.

Ensslin: Klärt mich auf, dass es bei amorphen Körpern keine Bänder gibt und deshalb Ferromagnetismus nicht ex. (...oder so ähnlich...)

Themenwechsel: Bänder und wie sie entstehen.

Ich: Erkläre im Bild quasifreier Elektronen; bei k

=

ist Laue-Bedingung k − k

= G erfüllt. Da angenommen wird, dass H mit P kommutiert, ex.

Lösung Ψ

∝ cos

sowie Ψ

∝ sin

und damit Aufspaltung am Zonenrand.

Erwähne die Grösse der Aufspaltung.

Ensslin: Wo ist die 2. Aufspaltung im reduz. Zonenschema zu nden?

Ich: (zeichne sie ein bei k =0)

Ensslin: Nimmt der Wert der Aufspaltung monoton ab?

Ich: Muss nicht - wenn man aber davon ausgeht, dass Potential 'schön glatt' ist, so sinken die höheren Fourier-Koes in der Regel monoton.

Ensslin: Wichtig ist, dass für grosse G die Fourierkoe's = 0 sind.

Erklären Sie das Tight Binding Modell!

Ich: (tu' es.)

Ensslin: Können sich die sich absenkenden Energiebänder überlappen oder sogar kreuzen?

Ich: Weiss nicht. Er erklärts mir - aber wirklich verstehen tu' ich's nicht.

Ensslin: Themenwechsel: Supraleiter. Was für Eekte kennen Sie?

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Ich: Energielücke im Anregungsspektrum, R =0 und idealer Diamagnetis- mus.

Ensslin: Bedingen sich diese Eekte alle gegenseitig?

Ich: Idealer Diamagnetismus: benötigt R =0 wg.

= 0 = rotE = rot

. Wenn σ gegen unendlich:

= 0 . Für B =0 brauchen wir Meissner-Ochsenfeld.

Ensslin: Ohne Meissner Ochsenfeld - gäbe es da ein Problem?

Ich: (Argumentiere am Anfang m.o.w. ziellos in der Gegend herum - bis schliesslich): ja - dann hätten wir 'was 'irreversibles' (genügte).

Ensslin: Nun zu der besagten Energielücke im Anregungsspektrum. Wie misst man die?

Ich: Auf verschiedenste Weise. Erwähne elm. Absorptionsexperimente (mit Graphen), den Sprung von c

und das Tunneln von Elektronen zw. SL &

NL. Ensslin: Nochmals Themenwechsel: Können Sie mir sagen, wo das Fermini- veau bei einem n-dot. Halbleiter liegt?

Ich: Zeichne die Grak von I&L.

Ensslin: Könnte es sein, dass hier bei T gegen 0 E

höher liegt als das Leitungsband?

Ich: Eher nicht. (Mit Hilfe von ihm): Ja - bei entarteter n-Dotierung, wenn sich die Dotierungs-Orbitale überlappen. Dann haben wir m.o.w. ein Metall.

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