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Semester: SS 2023 

mawi954-01a: Statistical Methods in Material Science (StatMe) (080294)

Dozent/in
Dr. Jürgen Carstensen

Angaben
Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
Unterrichtssprache Englisch
Zeit und Ort: Mo 12:15 - 13:45, KS2/Geb.F - SR-II
vom 9.4.2023 bis zum 9.7.2023
Bemerkung zu Zeit und Ort: Bitte im OLAT-System anmelden: https://lms.uni-kiel.de/url/RepositoryEntry/4865982466

Studienfächer / Studienrichtungen
WPFL MatSci-MA ab 2 (ECTS-Credits: 5)
WPFL Mawi-MA-WiIng ab 2 (ECTS-Credits: 5)

Voraussetzungen / Organisatorisches
Prüfungsform: Klausur
Examination: written form

Grundlagen der Thermodynamik und ihrer Anwendbarkeit in der Festkörperphysik

Inhalt
In einem phänomenologischen Einführungsteil werden die Hauptsätze der Thermodynamik sowie die Thermodynamischen Potentiale behandelt. Die Legendre-Transformation zur Berechnung der Thermodynamischen Potentiale bei unterschiedlichen Kontakten wird eingeführt und an ausgewählten Beispielen demonstriert. Hierbei wird die physikalische Bedeutung der Entropie in den Mittelpunkt gestellt. Der statistische Ansatz über die Berechnung von Zustandssummen zur Bestimmung der Thermodynamischen Potentiale wird besprochen und am Beispiel der spezifischen Wärmekapazität diskutiert. Diese Grundlagen werden dann zur Behandlung ausgewählter Beispiele aus der Materialwissenschaft genutzt. Hierzu gehören Phasendiagramme von zweikomponentigen Mischkristallen, die Bildungsentropie einer Fehlstelle und der Begriff der spontanen Magnetisierung. An ausgewählten Beispielen werden Konzepte diskutiert, wie Nichtgleichgewichtsprozesse mit den Formalismen der Gleichgewichtsthermodynamik beschrieben werden können. Hierzu gehören der Festkörper-LASER und die Boltzmanngleichung zur Beschreibung von Strom- und Diffusionsprozessen.

Empfohlene Literatur
1. S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons, New York 1981
2. Ashcroft/Mermin, Solid state physics, Saunders College Publishing
3. P.S. Kirejew, Physik der Halbleiter, Akademischer Verlag Berlin, 1974
4. Wolfgang Weidlich, Thermodynamik und statistische Methoden, Akademische Verlagsgesellschaft, Wiesbaden 1976
5. Albrecht Winnacker, Physik von Maser und Laser, BI Wissenschaftsverlag, Zürich 1984

Zusätzliche Informationen
Erwartete Teilnehmerzahl: 15
www: http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/stat_meth/index.html

Zugeordnete Lehrveranstaltungen
FPUE: mawi954-01a: Statistical Methods in Material Science Exercises (080209)
Dozent/in: Dr. Jürgen Carstensen
Zeit und Ort: Mo 14:00 - 14:45, KS2/Geb.F - SR-II; Bemerkung zu Zeit und Ort: Bitte im OLAT-System anmelden: https://lms.uni-kiel.de/url/RepositoryEntry/4865982466
www: http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/stat_meth/index.html
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