Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
PHY 5087	Çok Parçacıklı Sistemlerin Kuantum Teorisi-I	SEÇMELİ	3	0	0	7

Dersi Veren Birim

Fen Bilimleri Enstitüsü

Dersin Düzeyi

Yüksek Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. SERPİL ŞAKİROĞLU

Dersi Alan Birimler

Fizik Yüksek Lisans
Fizik Doktora

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 Bölüm-2 Elektron Gazı: Etkileşmeyen Elektron Gazı
3	Bölüm-2 Elektron Gazı:Pertürbasyon teorisinde etkileşen elektronlar,3-2-1 Boyutta Elektron gazları Bölüm-3 Elektronlarla Çiftleşen Fononlar:Jellium osilasyonları ve Einstein Fononları,Elektron-fonon etkileşimi ve ses hızı,1 boyutta kristal titreşimleri ve fononlar
4	Bölüm-3 Elektronlarla Çiftlenen Fononlar : Debye modelinde katıların özgül ısısı,Kristal modelinde elektron-fonon etkileşimi, Jellium modelinde elektron-fonon etkileşimi Bölüm-4 Ortalama Alan teorisi: Ortalama Alan Teorisinin Temel Kavramları
5	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
6	Bölüm-6 Lineer Yanıt Teorisi: Genel Kubo Formulü,Öziletkenlik için Kubo Formulü,İletkenlik için Kubo Formulü,Dielektrik fonksiyonu için Kubo formülü Bölüm-7 Mezoskopik Sistemlerde Transport: S matrisi ve saçılma durumları,İletkenlik ve geçiş katsayıları
7	I. Arasınav
8	Bölüm-7 Mezoskopik Sistemlerde Transport: Elekron dalga rehberleri Bölüm-8 Green Fonksiyonları: Klasik Green Fonksiyonları, Tek parçacık Schrödinger eşitliği için Green fonksiyonları, Çok parçacık sistemlerinin tek parçacık Green fonksiyonları
9	Bölüm-8 Green Fonksiyonları : Tek parçacık Spektral fonksiyonlarının ölçülmesi, Çok parçacık sistemlerinin iki parçacık korelasyon fonksiyonları
10	Bölüm-9 Hareket Denklemi Teorisi: Tek parçacık Green fonksiyonu,Sürekli ortama çiftlenmiş tek seviye, Manyetik safsızlıklar için Anderson Modeli,İki parçacık korelasyon fonksiyonu
11	Bölüm-10 Etkileşen Mezoskopik Sistemlerde Taşınım: Model Hamiltoniyenler,Ardışık tünelleme: Coulomb kuşatması,Koherent çok parçacık transport olayı, Anderson-tipi modellerin iletkenliği
12	II. Arasınav
13	Bölüm-10 Etkileşen Mezoskopik Sistemlerde Taşınım: Kuantum noktalarda Kondo etkisi Bölüm-11 Hayali Zaman Green Fonksiyonları : Matsubara Green fonksiyonlarının tanımlamaları, Matsubara ve gecikmeli fonksiyonlar arasındaki ilişki
14	Bölüm-11 Hayali Zaman Green Fonksiyonları : Tek parçacık Matsubara Green fonksiyonu, Matsubara toplamlarının evrimi, Hareket denklemi, Wick Teoremi, Örnek: Serbest elektronların polarizasyonu

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

Anlatım Yöntemi
Soru-Yanıt Tekniği
Tartışma Yöntemi
Ödev

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	ARS 1	ARASINAV 1
2	ARS 2	ARASINAV 2
3	YSS	YIL SONU SINAVI
4	YSBN	YIL SONU BAŞARI NOTU	ARS1 * 0.25 + ARS2 * 0.25 + YSS * 0.50
5	BUT	BÜTÜNLEME
6	BUTBN	BÜTÜNLEME SONU BAŞARI NOTU	ARS1 * 0.25 + ARS2 * 0.25 + BUT * 0.50

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

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

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

Derslerin %70 ine katılım zorunludur.
Her türlü kopyacılık eylemi disiplin soruşturması açılması ile sonuçlandırılacaktır.
Öğretim üyesi uygulamalı sınavlar yapma hakkını saklı tutar. Bu sınavlardan alınacak notlar vize ve final sınavı notlarına eklenecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

e-posta: ismail.sokmen@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

İlan Edilecektir.

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	12	3	36
Vize Sınavına Hazırlık	2	8	16
Final Sınavına Hazırlık	1	8	8
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	12	4	48
Sunum Hazırlama	12	3	36
Ödev Hazırlama	12	2	24
Vize Sınavı	2	2	4
Final Sınavı	1	2	2
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			174

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.1	PK.2	PK.3	PK.6	PK.7	PK.10
ÖK.1	5	5	5	4	3	3
ÖK.2	5	5	5	4	3	3
ÖK.3	5	5	5	4	3	3
ÖK.4	5	5	5	4	3	3
ÖK.5	5	5	5	4	3	3
ÖK.6	5	5	5	4	3	3
ÖK.7	5	5	5	4	3	3

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI