TEORIA DELLA MATERIA CONDENSATA II

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico di regolamento: 
2018/2019
Anno di corso: 
1
Anno accademico di erogazione: 
2018/2019
Tipo di attività: 
Obbligatorio a scelta
Lingua: 
Inglese
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' didattica: 
42
Prerequisiti: 

Conoscenza degli argomenti del corso di Teoria della Materia Condensata I o di corso equivalente di Fisica Teorica.

Moduli

Metodi di valutazione

Tipo di esame: 
Orale
Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

Prova orale

Valutazione: 
Voto Finale

Obiettivi formativi

Presentare la teoria perturbativa di campo in materia condensata, la superfluidità e la superconduttività.

Contenuti

Funzioni di Green in teoria delle perturbazioni. I diagrammi di Feynman. La self-energia, il potenziale efficace. Funzioni di risposta. Funzioni di correlazione e funzioni di Green a due particelle. Polarizzazione e funzione dielettrica. Superfluidità. Fenomenologia. Temperatura critica e proprietà dello 4He. Diagrammi di fase. Il modello a due fluidi. La condensazione di Bose-Einstein. Superconduttività. Proprietà elettriche, magnetiche, termodinamiche dei superconduttori. Superconduttori ad alta temperatura (HTCS). Il modello di London, la teoria di Ginzburg e Landau. Le coppie di Cooper.

Programma esteso

Teoria delle perturbazioni a molti corpi. Descrizioni di Schrödinger, Heisenberg e di interazione. La funzione di Green (causale, ritardata e anticipata) ad una particella in teoria a molti corpi. Significato fisico dei poli e dei residui. La rappresentazione di Lehmann. Il concetto di quasi-particella. Evoluzione temporale. La matrice S. Il prodotto cronologico e normale di operatori. Il teorema di Wick. I diagrammi di Feynman. La self-energia. L'equazione di Dyson.
Funzioni di risposta. Funzioni di correlazione e funzioni di Green a due particelle. Eccitazioni collettive. La teoria della risposta lineare e la formula di Kubo. Suscettività generalizzata. Polarizzazione e funzione dielettrica (RPA).
Superfluidità. Fenomenologia. Temperatura critica e proprietà dello 4He. Diagrammi di fase. Il modello a due fluidi. La condensazione di Bose-Einstein. Gas di bosoni interagenti. La trasformazione di Bogoliubov e le quasi-particelle. Le eccitazioni del superfluido: significato fisico.
Superconduttività. Proprietà elettriche, magnetiche, termodinamiche dei superconduttori.: superconduttori di I e II tipo. Temperatura critica. Diagrammi di fase. Superconduttori ad alta temperatura (HTCS). Il modello di London, la teoria di Ginzburg e Landau. Le coppie di Cooper. La teoria BCS. Il gap superconduttori. L’Hamiltoniana di Fröhlich. Effetti Giaever e Josephson.

Bibliografia consigliata

J.W. Negele e H. Orland: “Quantum Many-Particle Systems”, Addison-Wesley, (Reading, MA-USA, 1987).
A.L. Fetter e J.D. Walecka, “Quantum Many-Particle Systems”, McGraw-Hill (New York, USA, 1971).
G. Grosso e G. Pastori Parravicini, “Solid State Physics”, Academic Press (New York, 2003).

Modalità di erogazione

Convenzionale

Metodi didattici

Lezione frontale, 6 CFU

Contatti/Altre informazioni

Sul sito web: http://www.mater.unimib.it/it/index.html è possibile trovare le informazioni sul c.v. del docente, il numero di telefono dello studio, la sede universitaria o di lavoro, l’orario di ricevimento studenti e l’indirizzo e-mail.