TEACHING
WINTER 2012/13

Seminar (Hauptseminar): Advanced Physics of Nanosystems


S. Ludwig, E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Tue 16:15 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 16.10.2012)

Content: The seminar discusses selected topics of solid-state-based nanostructures, complementing the class "Advanced physics of nanosystems: State of the art phenomena and experiments". On the basis of outstanding publications, we will explore state of the art experiments on electron transport, photonics and optoelectronics, electro- and optomechanics as well as spintronics.

Literature: Will be provided after the preparatory meeting.

For: 1st year master students (and possibly 3rd year bachelor students)

Requirements: Basic knowledge in solid state physics, quantum mechanics and atomic physics. Attendance of the class "Advanced physics of nanosystems" is encouraged, but not mandatory.

SUMMER 2012

Seminar: Vibrating nanostructures - An introduction to nanomechanical systems


E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Tue 14:15 - 16:00, Seminar room H 206, (Preparatory meeting: 18.4.2012)

Content: The seminar covers the physics of freely suspended solid-state based nanostructures ranging from top-down to bottom-up fabricated devices. These tiny objects form oscillators that can be driven to mechanical vibrate in the Megahertz or Gigahertz regime. In the course of the seminar, we will address the following questions:
- How can a nanomechanical resonator be driven to vibrate?
- How well can the motion of a nanomechanical resonator be detected?
- What can we learn from the coupling of a resonator to electronic transport properties?
- What happens if a nanomechanical resonators is coupled to the photons in optical cavity?
- Can nanomechanical resonators enter the strong coupling regime?
- Can a nanomechanical resonator be cooled to its quantum ground state?
- Are there other quantum properties to be explored with nanomechanical systems?
and many more…
The above questions will be discussed using the example of outstanding up-to-date experiments.

Literature: Literature on the individual seminar topics will be provided after the preparatory meeting.

For: The seminar is intended for all students with an interest in state of the art nanophysics at bachelor and master level.

Requirements: basic knowledge in solid state physics, quantum mechanics and and atomic physics

Seminar (Hauptseminar): Nanophysik - Quantenphänomene und Anwendungen


S. Ludwig, E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Tue 16:15 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 17.04.2012)

Content: In diesem Hauptseminar werden Veröffentlichungen und Experimente aus dem Bereich der festkörperbasiergen Nanostrukturen behandelt, die sowohl quantenphysikalischen Grundlagen nanoskaliger Systeme als auch aktuellen Anwendungen der Nanotechnologie umfassen. Besonders wird auf die elektronischen, optischen und mechanischen Eigenschaften festkörperbasierter Nanostrukturen eingegangen. Das Seminar stellt eine thematische Ergänzung der gleichnamigen Vorlesung dar, in deren Rahmen Themen vertieft oder aus einem anderen Blickwinkel betrachtet werden. Neben den Hörern dieser Vorlesung ist eine Teilnahme auch für andere Studenten möglich.

Literature: Literatur besteht hauptsächlich aus veröffentlichten Artikeln und wird für die einzelnen Themen separat festgelegt.

For: Bachelor Studenten

Requirements: Elementare Kenntnisse der Festkörperphysik, Quantenmechanik und Atomphysik. Eine Teilnahme an der Vorlesung "Nanophysik - Quantenphänomene und Anwendungen" ist sinnvoll, wird aber nicht zwingend vorausgesetzt.

WINTER 2011/12

Seminar: Advanced physics of nanosystems


E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Thu 16:00 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 22.10.2011)

Content: The seminar discusses selected topics of solid-state-based nanostructures, complementing the class "Advanced physics of nanosystems: State of the art phenomena and experiments". On the basis of outstanding publications, we will explore state of the art experiments on electron transport, photonics and optoelectronics, electro- and optomechanics as well as spintronics.

Literature: Will be provided after the preparatory meeting.

For: The seminar is intended for 1st year master students.

Requirements: Basic knowledge in solid state physics, quantum mechanics and atomic physics. Attendance of the class "Advanced physics of nanosystems" is encouraged, but not mandatory.

SUMMER 2011

Seminar: Vibrating nanostructures - An introduction to nanomechanical systems


E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Tue 16:00 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 3.5.2011)

Content: The seminar covers the physics of freely suspended solid-state based nanostructures ranging from top-down to bottom-up fabricated devices. These tiny objects form oscillators that can be driven to mechanical vibrate in the Megahertz or Gigahertz regime. In the course of the seminar, we will address the following questions:
- How can a nanomechanical resonator be driven to vibrate?
- How well can the motion of a nanomechanical resonator be detected?
- What can we learn from the coupling of a resonator to electronic transport properties?
- What happens if a nanomechanical resonators is coupled to the photons in optical cavity?
- Can nanomechanical resonators enter the strong coupling regime?
- Can a nanomechanical resonator be cooled to its quantum ground state?
- Are there other quantum properties to be explored with nanomechanical systems?
and many more…
The above questions will be discussed using the example of recent, state of the art experiments.

For: The seminar is intended for all students with an interest in state of the art nanophysics at bachelor and master level, and is recommended for students attending the class "A: Nanophysik - Quantenphänomene und Anwendungen".

Requirements: basic knowledge in solid state physics and quantum mechanics and and atomic physics

WINTER 2010/11

n/a

SUMMER 2010

Seminar: Quantum phenomena in nanostructures


E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Thu 16:00 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 22.4.2010)

Content: We will address selected up-to-date topics in the field of nanophysics. This includes top-down fabricated solid-state based nanosystems as well as self-organized nanostructures such as carbon nanotubes. The seminar focuses on electronic quantum transport in mesoscopic and low-dimensional electron systems. But also optoelectronic properties of nanostructures, nanomechanical resonators and examples of spintronics will be discussed to complement the schedule.

For: The seminar is intended for all students with an interest in state of the art nanophysics, but is particularly recommended for students attending the class “A: Nanophysik - Quantenphänomene und Anwendungen”.

Requirements: basic knowledge in solid state physics and quantum mechanics

WINTER 2009/10

Seminar A: Nanostructures II - Quantum Phenomena and Applications
Part II: Nanooptoelektronics, nanomechanics and magnetic nanostructures


E. M. Weig

Time, Place: 2-hour, Thu 16:00 - 18:00, Seminar room N 110, (Preparatory meeting: 22.10.2009)

Content: Complementing the class A: Nanostructures II held by Prof. A. Högele, this seminar discusses selected topics in the field of low-dimensional and mesoscopic systems. On the basis of outstanding publications, we will explore state of the art experiments on the optical, mechanical and magnetic properties of solid-state nanostructures.

For: 1st year master students and 4th year diploma students

Requirements: basic knowledge in solid state physics and quantum mechanics

SOMMER 2009

Nanostrukturen II: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil II: Nanooptoelektronik, Nanomechanik und magnetische Nanostrukturen


E. M. Weig

Vorlesung: 3-stündig, Di 14 - 16 Uhr, Do 14 - 15 Uhr, Seminarraum N 110;
Übung: 1-stündig, Do 15 - 16 Uhr, Seminarraum N 110

Inhalt: Die Vorlesung gibt einen Überblick über die Wirkung der räumlichen Einschränkung und Quantisierung elektronischer, optischer, mechanischer und magnetischer Freiheitsgrade und vermittelt dabei einen Einblick in das vielfältige Anwendungspotential nanostrukturierter Systeme in der Optoelektronik und Photonik, Sensorik, Mechanik und magnetischen Informationsverarbeitung.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom und Bachelorstudenten im 6. Semester mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

WINTER 2008/2009

Nanostrukturen I: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil I: Nanoelektronik


E. M. Weig

Zeit, Ort:
Vorlesung: 3-stündig, Di 14 - 16 Uhr, Do 14 - 15 Uhr, Seminarraum N 110;
Übung: 1-stündig, Do 15 - 16 Uhr, Seminarraum N 110

Inhalt: Die Vorlesung vermittelt die Physik niederdimensionaler und mesoskopischer Systeme. Ihr Spektrum reicht von Grundlagen der Quantenphysik bis zu hochaktuellen Anwendungen der Nanotechnologie. Dabei wird ein tiefer Einblick in das vielfältige Anwendungspotenzial nanostrukturierter Bauteile bzgl. elektronischer Transporteigenschaften, der Optoelektronik, Photonik, Sensorik, Mechanik und magnetischen Informationsverarbeitung vermittelt.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom und Bachelorstudenten im 5. Semester mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

SOMMER 2008

Nanostrukturen II: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil II: Nanooptoelektronik, Nanomechanik und magnetische Nanostrukturen


J. P. Kotthaus, E. M. Weig

Zeit, Ort: 3-stündig, Di 13 - 15 Uhr, Do 14 - 15 Uhr, Seminarraum N 110

Inhalt: Die Vorlesung gibt einen Überblick über die Wirkung der räumlichen Einschränkung und Quantisierung elektronischer, optischer, mechanischer und magnetischer Freiheitsgrade und vermittelt dabei einen Einblick in das vielfältige Anwendungspotential nanostrukturierter Systeme in der Optoelektronik und Photonik, Sensorik, Mechanik und magnetischen Informationsverarbeitung.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

Hauptseminar zu Nanostrukturen II: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil II: Nanooptoelektronik, Nanomechanik und magnetische Nanostrukturenanoelektronik


J. P. Kotthaus, E. M. Weig

Zeit, Ort: 2-stündig, Do 15 - 17 Uhr, Uhr Seminarraum N 110

Inhalt: Ergänzend zur Vorlesung A: Nanostrukturen II werden ausgewählte Experimente aus dem Bereich niederdimensionaler und mesoskopischer Systeme behandelt. Anhand von herausragenden Arbeiten aus dem Gebiet der Nanotechnologie soll ein vertiefender Einblick in die optischen, mechanischen sowie magnetischen Eigenschaften von festkörperbasierten Nanosystemen gewonnen werden.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

WINTER 2007/2008

Nanostrukturen I: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil I: Nanoelektronik


E. M. Weig, S. Ludwig

Zeit, Ort: 3-stündig, Di 14 - 16 Uhr, CeNS Seminarraum; Do 14 - 15 Uhr, Seminarraum N 110

Inhalt: Die Vorlesung vermittelt die Physik niederdimensionaler und mesoskopischer Systeme. Ihr Spektrum reicht von Grundlagen der Quantenphysik bis zu hochaktuellen Anwendungen der Nanotechnologie. Dabei wird ein tiefer Einblick in das vielfältige Anwendungspotenzial nanostrukturierter Bauteile bzgl. elektronischer Transporteigenschaften, der Optoelektronik, Photonik, Sensorik, Mechanik und magnetischen Informationsverarbeitung vermittelt.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

Hauptseminar zu Nanostrukturen I: Quantenphänomene und Anwendungen
Teil I: Nanoelektronik


E. M. Weig, S. Ludwig

Zeit, Ort: 2-stündig, Do 15 - 17 Uhr, Uhr Seminarraum N 110

Inhalt: Ergänzend zur Vorlesung A: Nanostrukturen I werden ausgewählte Experimente aus dem Bereich niederdimensionaler und mesoskopischer Systeme behandelt. Anhand von herausragenden Arbeiten aus dem Gebiet der Nanotechnologie soll ein vertiefender Einblick in die elektronischen, mechanischen sowie optischen Eigenschaften von festkörperbasierten Nanosystemen gewonnen werden.

Für: Physikstudenten nach dem Vordiplom mit elementaren Kenntnissen der Festkörperphysik und Quantenmechanik.

SOMMER 2007

Übungen zur Festkörperphysik II


E. M. Weig

Zeit, Ort: 3-stündig, Di 8 - 9 Uhr, 11 - 12 Uhr, 13 - 14 Uhr, Seminarraum N 110

Inhalt: Optische, magnetische und supraleitende Eigenschaften von Festkörpern.

Für: Physiker mit Studienziel Diplom.

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