Prüfung Bühler-Paschen

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vkm
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Prüfung Bühler-Paschen

Beitrag von vkm »

Die Prüfung war online via zoom. Prüfungstermin habe ich sehr schnell bekommen.

Einstiegsfrage war, was der Unterschied zwischen FK I und FK II ist, also was in FK II eingeführt wird und in FK I vernachlässigt wurde.

Was sind Quasiteilchen
Beispiele nennen. Dann wird genauer auf ein paar Quasiteilchen eingegangen. Bei mir waren es Solitonen (Toda Potential), Domain wall vs Flipped spin und Spinon/Holon.
Energie-Funktional, welche Zustandssumme, warum (Großkanonische ZS weil offenes System mit Teilchenaustausch mit Wärmebad), Welche Verteilung kommt für delta f heraus. wo steckt die WW drin. Sym. und Antisym. WW-Term (wo ist der Spinaustausch wichtig -> Magnetismus/Suszeptibiltät), Fermiflüssigkeitsparameter, warum entwickelt man nach Legendre-Polynomen (damit man Winkelabhängigkeit bei Stößen berücksichtigen kann, zb. in der spezifischen Wärme)

Fermiflüssigkeit

Jahn-Teller Effekt ziemlich genau mit Orbitalen (Welche Kräfte gleichen sich aus, linear vs quadratisch, wann ergibt sich ein Energiegewinn, welche Orbitale gibt es, bei welchen Materialien kommt der Effekt vor).

BCS Theorie
Welche WW, Feynman Diagramm, anschauliches Bild der WW

Dann kam der Satz: "Ich habe sie genug gequält" und ich habe einen 1er bekommen, obwohl ich nicht alles wusste (vor allem Jahn-Teller, lol) bzw sie mir doch oft geholfen hat. War eine sehr nette Prüfung.

Johansi
Beiträge: 2
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Re: Prüfung Bühler-Paschen

Beitrag von Johansi »

Hatte auch gerade Prüfung bei Frau Bühler-Paschen.

Einstiegsfrage (scheint Standard zu sein): Was haben wir in FKII berücksichtigt, dass in FKI nicht vorkam? -> Wechselwirkungen

Dann Fermiflüssigkeit, was warum wie

Quasiteilchen: ein paar Aufzählen, auch wie man sie prinzipiell messen bzw. anregen könnte, etwas genauer über Spinon Holon und Solitonen. Dann wollte sie wissen wie wir Magnonen beschrieben haben (klassisch und quantenmechanisch).

EPWW: Warum gibts die? -> weil die Abschirmung nicht komplett ist!

Jahn Teller relativ genau.

Atmosphäre war angenehm, hab auch eine relativ gute Note dafür bekommen, dass es mich bei einer Frage komplett aufgestellt hat. Formeln sind ihr nicht wichtig, sie prüft auf Verständnis, wenn man ihr zeigt, dass man verstanden hat wie eine Herleitung o.ä. prinzipiell funktioniert, dann reicht ihr das denke ich.

Viel Glück!

Paul7
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Re: Prüfung Bühler-Paschen

Beitrag von Paul7 »

Hier ist der Prüfungsbericht von mir und einem Kollegen

Erste Prüfung: Zuerst die Frage was wird in FK2 behandelt, was in FK1 nicht gemacht wurde? (Wechselwirkung)

Wie kann man Wechselwirkung messen? Da wollte sie auf die Fermiflüssigkeit hinaus und da sollte man erklären, dass man die spezifische Wärme über die Temperatur misst und bei stärkerer Wechselwirkung kommt man auf eine größere Steigung. (als ich davor andere Beispiele genannt hab hat sie immer gesagt, dass sie was anderes meint)

Dann haben wir über Elektron-Phononen Wechselwirkung gesprochen: Hamilton aufschreiben, sagen welche Vorgänge es da gibt, dann Störtheorie 2. Ordnung und erklären warum erste Ordnung wegfällt. Dann die Dispersionsrelation von Elektronen erklären, also von den zwei zusätzlichen Energietermen reden (einer wegen Polaron und einer macht anomalie am Ferminiveau). Erklären was passiert, wenn die Anomalie am Ferminiveau sehr groß wird (da kommt es zu einer statischen Verzerrung -> Peierls übergang).

Zum Schluss noch BCS-Theorie kurz erklären. Neuer Hamiltonien aufschreiben und zugrundeliegende Prozesse aufzeichnen. Erklären wie man sich das Polaron im Festkörper vorstellen kann. Da war ihr sehr wichtig, dass man sagt, dass die Atomrümpfe sehr viel langsamer als die Elektronen sind, weshalb es sich um eine weitreichende Wechselwirkung handelt. Wie kann man die Energielücke messen? Spannung beim Tunneln

Zweite Prüfung:

Was behandeln wir in FK2, was in FK1 vernachlässigt worden ist. (Wechselwirkungen)

Welche Quasiteilchen gibt es?

Wir sind dann näher eingegangen auf das Elektron als Quasiteilchen und die Fermiflüssigkeit. Sie wollte genauer wissen, wie man auf die T^2 Abhängigkeit der Streuzeit kommt und was passiert. Welche Elektronen nehmen an dem Streuprozess um die Fermifläche teil (die, die in der Nähe der Fermienergie liegen) und was passiert, wenn man T>0K wählt. Welche Verteilungsfunktion man für die Besetzungswahrscheinlichkeit braucht (Fermi Dirac Verteilung) und diese auch zeichnen für T=0K und T>0K. Dann die Energie als Funktional von Delta_f hinschreiben, Terme erklären und im Speziellen, welche Probleme auftreten und wie wir sie lösen (sie wollte auf ein Vielteilchenproblem hinaus und die Lösung ist eine Mean Field Näherung). Warum brauchen wir dafür die Großkanonische Zustandssumme und welche Näherungen wir im Rahmen des Mean Fields in der Zustandssumme machen (Fluktuationen um Delta_n, Vernachlässigung höherer Terme). Warum ist das u_kk' nur vom Winkel abhängig? (Glaube, da wollte sie hören, dass beide Vektoren in der Nähe der Fermienergie sind, bin mir aber nicht sicher). Dann wollte sie wissen, wie man auf die Fermiflüssigkeitsparamter kommt und welche in der spezifischen Wärmekapazität und Suszeptibilität auftreten.

Am Ende haben wir noch die Elektron Spin WW besprochen. Anderson Hamilton aufschreiben, Terme und Annahmen erklären. Sie wollte hier auch auf Kondo Systeme hinaus.


Im Allgemeinen war die Prüfungsatmosphäre nicht die angenehmste, weil sie meistens eine spezifische Antwort auf eine allgemeine Frage erwartet und hin und wieder abfällige Kommentare macht. Benotung ist allerdings sehr nett, haben beide einen 1er bekommen.

00371437
Beiträge: 1
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Re: Prüfung Bühler-Paschen

Beitrag von 00371437 »

Ich hatte als Dritter Prüfung am 18.12.,
auch bei mir der Start die Frage "Unterschied FK1 und FK2" --> WW und Anregungen

Gleich zum Thema Quasiteilchen, was ist ein Quasiteilchen wirklich und Thema Fermiflüssigkeit. Hier wollte sie ganz genau wissen woher die großkanonische Zustandssumme kommt, wie sie von delta f_k abhängt wie der WW Term vorkommt und was delta n_k ist. Bei dieser Frage haben wir viel Zeit verbracht dann gings zum Energie Funktional weiter und zur effektiven Näherung die dabei gemacht wird.

Dann wurde ich nach anderen Quasiteilchen die ich kenne gefragt, da habe ich ein paar Beispiele genannt und wir sind bei den Solitonen geblieben. Toda Kette erklären, Lennard Jones Potential, Hartkugelpotential, harmonische Näherung (keine Formeln hier, nur erklären wie das allgemein aussieht und was man damit machen kann) wie man eine Solitonenanregung erzeugt (nicht thermisch sondern durch einen Stoß, also eine kurze starke Anregung) und wie eine Solitonenanregung denn überhaupt aussieht (also wie ein elastischer Stoß).

Weitere Quasiteilchen aufzählen die eher magnetische Eigenschaften beschreiben, ich habe Magonen Paramagnone gesagt und zufrieden bzw,. mehr wissen wollte sie zu Domain Wall. Antwort war hier das es das Ising Modell gibt, ich habe erklärt was das macht und habe an einer 1D Kette erklärt was die elementare Anregung ist, wie man auf genau die kommt also warum sich nicht nur ein Spin dreht sondern sich eben die Domain wall ausbildet. (Soliton ist dann genau die Stelle zwischen den beiden Grundzuständen)

Weiter ging es mit Magnonen, Heisenberg Hamilton aufschreiben, woraus besteht der, was heißen die S Vektoroperatoren am Anfang was kommt raus wenn man die ausmultipliziert wie erzeugen und vernichten die S+ und S- Operatoren Magnonen. Kurz sagen das es den effektiven Magnonenhamilton gibt mit den bosonischen Erzeuger und Vernichteroperatoren. Dann Dispersionsrelation von Magonen und Phonen vergleichen (also quadratisch mit Sinus) und auf die Gruppengeschwindigkeit eingehen. Da wollte sie darauf hinaus, dass Magnonen bei k = 0 keine, Phononen aber eine Gruppengeschwindigkeit haben das nennt man "propagierende Welle" und diese gibt es bei Magnonen nicht.

Das letzte Thema war dann der Jahn Teller Effekt, da war keine genaue Erklärung notwendig (vermutlich weil es nur noch darum ging die letzten Minuten zu füllen). Erklären wieso es zur Aufspaltung der Orbitalenergien kommt, wann ist es dann energetisch günstiger zu verformen und welche Art von Bindung liegt vor (Ionenbindung und NICHT Molekülbindung weil da würde ja die Energie durch Bildung von Molekülorbitalen gesenkt werden). Das letzte war noch zu sagen, dass der Jahn Teller Effekt ein Resultat aus der Elektron Phonone WW ist.

Die Prüfung hat insgesamt ungefähr eine halbe Stunde gedauert.

marks
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Re: Prüfung Bühler-Paschen

Beitrag von marks »

Ich hatte am 21.2.24 mündliche PR in ihrem Büro.

Angefangen hat es mit Unterschied Fk1/Fk2, was genau ist ein Quasiteilchen, warum hat die Sommerfeldtheorie so gut funktioniert obwohl man keine Ww. berücksichtigt hat? Warum grosskanonische ZS? Dann elementare Anregungen erklären und Phononen/Solitonen erklären sowie Magnonen (klassisch und QM in Ansätzen, Heisenberg Hamilton aufschreiben). Dann wie kann man e.A. anregen?

Danach Elektron-Spin Ww. mit dem Anderson Hamilton, kurz die Vorgangsweise erklären mit dieser Hamiltonmatrix und worauf das führt.

Jahn-Teller Effekt erklären, mit den Orbitalüberlappungen und der Energiebilanz.

Dann Elektron-Phonon Ww. mit allen einleitenden Annahmen (Abschirmung der Elektronen nicht komplett) und auch den Fröhlich Hamilton.
Dann hab ich erwähnt dass damit konventionelle Supraleitung beschrieben wird, worauf sie wissen wollte was denn unkonventionelle SL. ist, wo das im Phasendiagramm auftritt und mit welches Quasiteilchen man dabei vermutet (Paramagnon) - da war ich ein bissl auf der Leitung.

Danach noch kurz DFT beschreiben, welche die 2 Annahmen sind und so weiter. Am Schluss noch bissl was zur optischen Leitfähigkeit von Isolatoren/Metallen/SL mit den jew. Diagrammen und bissi darüber reden.
Hab einen 1 bekommen, bin nicht unangenehm behandelt worden.

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