Danilo Pescia: Catalogue data in Autumn Semester 2015

Name Prof. em. Dr. Danilo Pescia
FieldExperimentalphysik
Address
Dep. Physik
ETH Zürich, HPZ G 27
John-von-Neumann-Weg 9
8093 Zürich
SWITZERLAND
E-mailpesciad@ethz.ch
DepartmentPhysics
RelationshipProfessor emeritus

NumberTitleECTSHoursLecturers
402-0041-00LPhysics II Information 7 credits4V + 2UD. Pescia
AbstractThe course treats the fundamental aspects of Quantum mechanics and Atomic physics.
ObjectiveZiel dieser Vorlesung ist es, die grundlegenden Experimente zu kennen sowie die dazugehörende Theorie zu verstehen und sie in einfachen Problemstellungen zur Anwendung zu bringen.
ContentDie Vorlesung ''Physik II'' ist eine Einführung in die Quantenmechanik und Atomphysik.
Inhalt:
-Die Notwendigkeit der Quantenmechanik (Atome und Atomspektren, Das Atommodell von J.J. Thomson und E. Rutherford, Die Photonenhypothese von A. Einstein und das Atommodell von Bohr, Der Tunneleffekt, Die Anomalie der spezifischen Wärme und das Auftreten von Magnetismus in der Materie )
-Wellenmechanik (Postulat 1(De-Broglie): Die Wellenfunktion, Postulat 2: M. Born, Postulat 3: Das Superpositionsprinzip, Die mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik, Postulat 2: Die Messgrössen der Qantenmechanik, Postulat 4: P.A.M. Dirac 'jump' Postulat, Postulat 5: Die Schrödinger-Gleichung)
- Eindimensionale Probleme (Teilchen im Kasten, Der Tunneleffekt, Der QM harmonische Oszillator)
- Bewegung im Zentralfeld
- Der Drehimpulsoperator (Darstellung von Zuständen und Operatoren, Matrixdarstellung des Drehimpulsoperators, Das Stern-Gerlach Experiment: der Spin, Die Addition von Drehimpulsen in der Quantenmechanik)
- Atomphysik (Die Spin-Bahn Kopplung, Der Hamilton-Operator der Spin-Bahn Wechselwirkung, Störungsrechnung für stationäre Zustände mit diskretem Spektrum, Anwendung der Störungstheorie: die Feinstrukturaufspaltung der atomaren Energieniveaus, Ein Atom im äusseren Magnetfeld: Zeeman-Effekt, Die Hyperfeinstruktur der s-Zustände)
-Mehr-Teilchen Systeme (Das Energiespektrum des He-Atoms, Angeregte Zustände des Heliumatoms, Das Mendelejewsche Periodensystem, Spektralterme)
-Übergang in Folge einer zeitabhängigen, periodischen Störung
(Magnetische Resonanz (I. Rabi, Phys. Rev. 51, 652 (1937), Nobel Preis 1944), Verallgemeinerung der Rabi Formel auf Übergänge in Folge einer zeitabhängigen, periodischen Störung)
Lecture notesEin Skript wird verteilt.
Prerequisites / NoticePrerequisites: Physics I.
402-0101-00LThe Zurich Physics Colloquium Information 0 credits1KR. Renner, G. Aeppli, C. Anastasiou, B. Batlogg, N. Beisert, G. Blatter, M. Carollo, C. Degen, G. Dissertori, K. Ensslin, T. Esslinger, J. Faist, M. Gaberdiel, T. K. Gehrmann, G. M. Graf, R. Grange, J. Home, S. Huber, A. Imamoglu, P. Jetzer, S. Johnson, U. Keller, K. S. Kirch, S. Lilly, L. M. Mayer, J. Mesot, M. R. Meyer, B. Moore, F. Pauss, D. Pescia, A. Refregier, A. Rubbia, K. Schawinski, T. C. Schulthess, M. Sigrist, M. Troyer, A. Vaterlaus, R. Wallny, A. Wallraff, W. Wegscheider, D. Wyler, A. Zheludev
AbstractResearch colloquium
Objective
Prerequisites / NoticeOccasionally, talks may be delivered in German.
402-0501-00LSolid State Physics Information 0 credits1SB. Batlogg, G. Blatter, C. Degen, K. Ensslin, D. Pescia, M. Sigrist, A. Wallraff, A. Zheludev
AbstractResearch colloquium
Objective
402-0535-00LIntroduction to Magnetism6 credits2V + 1UD. Pescia, A. Vindigni
AbstractAtomic paramagnetism and diamagnetism, intra- and inter-atomic exchange, Stoner model, RKKY exchange interaction, Ising and Heisenberg models, the mean field approximation, spin waves, magnetic phase transition, domains and domain walls, dynamical aspects
Objective
ContentThe lecture ''Introduction to Magnetism'' is the regular course on Magnetism for the Master curriculum of the Departement of Physics of ETH Zurich. With respect to the similar lecture course in previous semesters we have decided that we need to insist on the fundamental aspects of magnetism -- the Quantum mechanical aspects on one side and the statistical physics aspects on the other, which are often not comprehensively spelled out in conventional lectures on solid state physics.
The preliminary Content of the lecture in this semester is the following:
-Magnetism in Atoms (the role of magnetism in classical physics, the quantum mechanics of atoms, exchange interaction)
- Magnetism in Solids (Stoner Wohlfart model, RKKY oscillations, types of exchange in solids).
These two chapters will be given by D. Pescia. They will give, for instance, the opportunity of revising with concrete examples the subjects related to spin physics that have been treated at a theoretical level in Quantum Mechanics I and Quantum Mechanics II.
-Magnetic order at finite temperatures (Ising and Heisenberg models, mean field approximation, phase transitions, low-dimensional magnetism)
- Topological excitations (domains, domain walls, magnetic anisotropy, dipolar interaction)
- Spin Physics in the time Domain
These three Chapters will be given by A. Vindigni and are an essential introduction to more specialized Topics given in selected lectures, such as the one by R. Allenspach in FS16.
Lecture notesA manuscript is made available.
Prerequisites / NoticeThe former title of this course unit was "Fundamental Aspects of Magnetism". This lecture insists on the fundamental aspects -- Quantum physics and statistical physics of magnetism.
Applications to nanoscale magnetism will be discussed within this fundamental Approach.