Institut für Theoretische Physik IV

Lehrstuhl für Theoretische Festkörperphysik


Informationen zu Bachelorarbeitsthemen und Spezialisierungsmodul

    In der Arbeitsgruppe besteht für Studierende im Bachelorstudiengang Physik die Möglichkeit,
    die Bachelorarbeit zu schreiben. In der Regel wird davor das Spezialisierungsmodul absolviert.

    Einige Informationen zum Ablauf und zu möglichen Themen sind hier zusammengestellt.
    Bei konkretem Interesse wenden Sie sich bitte etwa 1-2 Monate vor dem gewünschtem Beginn
    per Email an Prof. Egger.  Sie sollten Spaß an der Theoretischen Physik mitbringen, und
    die Grundvorlesungen in Theoretischer Physik (insbesondere Quantenmechanik und Statistische
    Mechanik) erfolgreich absolviert haben.  Am Institut sind Büro-Arbeitsplätze mit PC usw. vorhanden,
    Sie können aber auch zu Hause arbeiten.

    Das Spezialisierungsmodul wird als angeleitetes Lernprojekt durchgeführt, wobei Ihnen
    Literatur zur Einarbeitung in die Thematik der Bachelorarbeit zur Verfügung gestellt wird.
    Sie reichen dann (nach etwa 2 Wochen Arbeitszeit) eine schriftliche Zusammenfassung im
    Umfang von maximal 10 Seiten bei Prof. Egger ein, der diese benotet.

    Die Bachelorarbeit baut auf diese Einarbeitungsphase auf und beschäftigt sich mit einem
    aktuellen Thema aus der theoretischen Festkörperphysik.   Derzeit werden Arbeiten in
    folgenden Themenbereichen vergeben (siehe auch die Vorträge, die auf der Homepage gepostet
    sind):

        a) Topologische Supraleitung und Majorana Fermionen, mit Anwendungen in der
        Quanteninformationsverarbeitung und im Quantentransport in nanoskaligen Systemen.
        Dabei werden in der Spezialisierung die Vielteilchen-Quantenmechanik im Rahmen der
        zweiten Quantisierung und elementare Aspekte der Theorie der Supraleitung behandelt.
        Die konkreten Themen sind in der Regel vor allem analytisch zu behandeln ("mit Papier
        und Bleistift").

        b) Relativistische Quanten-Elektrodynamik in Graphene-Monolagen.  In Monolagen von
        Graphene (einer zweidimensionalen Form von Kohlenstoff) verhalten sich Elektronen
        wie relativistische Teilchen, die durch die Diracgleichung (anstelle der Schrödingergleichung)
        beschrieben sind.  In der Spezialisierung erlernen Sie zunächst die relativistische
        Quantenmechanik (siehe einschlägige Lehrbücher, z.B. Schwabl II).  In der Bachelorarbeit
        werden dann aktuelle Probleme der Forschung aufgegriffen, z.B. die Beschreibung von
        p-n Übergängen in Graphene, oder welche Effekte durch Wechselwirkungen entstehen können.

        c) Quanten Monte Carlo (QMC) Simulationen von wechselwirkenden Elektronen in
        nanoskaligen Strukturen.
        In der Spezialisierung erlernen Sie die Grundlagen der QMC Methode.  In der Bachelorarbeit
        wird die Methode für aktuelle Probleme angewandt, z.B. um die elektronische Struktur von
        Elektronen in Quantenpunkten oder in Supraleitern zu verstehen.  Diese Themen richten sich
        an eher numerisch interessierte Studierende.