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Il y a 4 modules dans ce cours
This course introduces the notion of universality, whereby a large zoo of seemingly disparate systems can be described by the same theory. It introduces a powerful and widely applicable concept known as renormalization group which explains where this universality comes from. It introduces some paradigmatic frameworks underpinning condensed matter physics, including band structure and the quasiparticle concept.
This course introduces two pillars of modern condensed matter physics. The first two modules introduce the renormalization group, which is the central paradigm of modern statistical physics, and has wide applicability across physics and beyond. The third and fourth modules introduce band theory, which is central to solid state physics, and uses it to explain metals and insulators.
This module introduces the notion of universality and introduces the renormalization group.
Inclus
11 vidéos2 lectures2 devoirs1 évaluation par les pairs3 sujets de discussion
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11 vidéos•Total 97 minutes
Universality•10 minutes
Coarse Graining•10 minutes
Universality Reviewed•4 minutes
Renormalization Group the Idea•12 minutes
Renormalization Group for Magnetization•10 minutes
Probability Review•7 minutes
Free Energies and Probabilities•10 minutes
Calculus Basics•8 minutes
Free Energy of a Magnet•12 minutes
Supplemental: Vector Calculus•7 minutes
Free Energy Under RG•7 minutes
2 lectures•Total 4 minutes
Course Updates and Accessibility Support•1 minute
Supplemental Content in the Course•3 minutes
2 devoirs•Total 30 minutes
Practice Quiz: Universal Theories •10 minutes
Graded Quiz: Module 1•20 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 20 minutes
How Renormalization Group Works •20 minutes
3 sujets de discussion•Total 30 minutes
Universal Theories•10 minutes
Renormalization Group Basic Scheme•10 minutes
Free Energy Under RG•10 minutes
From Renormalization Group to Phases
Module 2•4 heures à terminer
Détails du module
This module continues the presentation of the renormalization group and explains the emergence of universality.
Inclus
10 vidéos2 devoirs2 évaluations par les pairs5 sujets de discussion
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10 vidéos•Total 102 minutes
RG Analysis - Setting the Scene•12 minutes
How Many Derivatives?•9 minutes
How Many Order Parameters•10 minutes
Glimmers of Universality•4 minutes
The Output of the RG•10 minutes
Supplemental: Computing the Beta Functions•14 minutes
Fixed Points of the RG•9 minutes
Flow Diagrams•7 minutes
Flow Diagrams as Phase Diagrams•17 minutes
RG Conclusion•10 minutes
2 devoirs•Total 30 minutes
Practice Quiz: RG•10 minutes
Graded Quiz: Module 2•20 minutes
2 évaluations par les pairs•Total 50 minutes
Infinitely Many Parameters No More•20 minutes
RG Summarized•30 minutes
5 sujets de discussion•Total 50 minutes
RG: Surveying the Path Forward•10 minutes
RG for Derivatives: What Did We Learn?•10 minutes
RG: Taking Stock•10 minutes
Output of RG Discussion•10 minutes
Fixed Points Discussion•10 minutes
Band Theory
Module 3•3 heures à terminer
Détails du module
This module explores the basics of the Band Theory of Electrons.
Inclus
9 vidéos2 devoirs1 évaluation par les pairs4 sujets de discussion
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9 vidéos•Total 91 minutes
Crystal Structures•10 minutes
From Diffraction to Crystal Structures•12 minutes
Enter Quantum Mechanics•6 minutes
Complex Numbers and Waves•13 minutes
Bloch Theorem and Crystal Momentum•11 minutes
From Crystal Momentum to Brillouin Zone•10 minutes
Bandstructure and Pauli Exclusion•11 minutes
Band Metals and Insulators•9 minutes
Module 3 Conclusion•9 minutes
2 devoirs•Total 30 minutes
Practice Quiz: Bloch Theorem•10 minutes
Graded Quiz: Module 3•20 minutes
1 évaluation par les pairs•Total 30 minutes
Electrons Moving in Periodic Potential•30 minutes
4 sujets de discussion•Total 40 minutes
Crystal Structures Discussion•10 minutes
Diffraction Experiments•10 minutes
Pauli Exclusion and Bandstructure•10 minutes
Module 3 Discussion•10 minutes
Metals and Insulators
Module 4•4 heures à terminer
Détails du module
This module provides detailed discussion of metals and insulators.
Inclus
8 vidéos3 devoirs2 évaluations par les pairs4 sujets de discussion
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8 vidéos•Total 74 minutes
Band Insulators•9 minutes
Mott Insulators•9 minutes
Anderson Insulators•10 minutes
Fermi Surface, Quasiparticles•9 minutes
Thermodynamics of Metals•10 minutes
Transport in Metals•9 minutes
Collective Excitations•7 minutes
Conclusion•12 minutes
3 devoirs•Total 60 minutes
Practice Quiz: Metals and Insulators •10 minutes
Graded Quiz: Module 4•20 minutes
Course 2 Review: Summative Exam•30 minutes
2 évaluations par les pairs•Total 50 minutes
Insulators•30 minutes
Metals•20 minutes
4 sujets de discussion•Total 40 minutes
Band and Mott Insulators•10 minutes
Metals•10 minutes
Thermodynamics of Metals•10 minutes
What Have We Learned?•10 minutes
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