PROGRAMA OFICIAL DE POSGRADO FÍSICA ESTRUCTURA DE LA MATERIA

Asignatura

Código

Nombre de la Asignatura

5111901

Temas actuales de la Física

Módulo: Fundamental.

Duración: Semestre 2^o

Tipo de asignatura: Optativa.

Especialidad: Teórico – Computacional.

N^o de créditos ECTS: 6

Docencia

Profesorado

Departamento y Datos del Profesorado

Teléfono

Correo electrónico

Física Fundamental II :

Jesús Plata Suárez,

José Pascual Palao González

Física Fundamental y Experimental, Electrónica y Sistemas :

Antonia Ruiz García

922-318272

922-318259

922-318268

[email protected]

[email protected]

[email protected]

Tutorías:

Jesús Plata Suárez: Martes y Jueves de 18:00 a 21:00.

José Pascual Palao González: Martes, Miércoles y Jueves de 12:00 a 14:00.

Antonia Ruiz García: Martes, Miércoles y Jueves de 12:00 a 14:00.

Docencia:

Aula: Seminario de la 5^a Planta, Facultad de Física

Horario: Martes: 16:30 a 18:00 , Jueves: 15:00 a 16:30

1.Propósito

2.Requisitos

3.Evaluación

1.- El propósito de esta asignatura es introducir a los alumnos en el estudio de temas actuales de la física. Para el curso 2007-2008 se proponen dos temas: "condensados de Bose-Einstein" y "física en attosegundos".

2.- Los requisitos previos para el alumno son los exigidos para el acceso a Programa Oficial

de Postgrado.

3.- La evaluación del alumno se realizará de forma continua. Se propondrán trabajos tutelados, que permitan al alumno introducirse en aspectos más específicos de los temas impartidos, y que serán expuestos al final del curso.

Temario

CONDENSADOS DE BOSE-EINSTEIN.

1.- INTRODUCCIÓN. Técnicas de atrapamiento y enfriamiento atómico.

2.- GAS IDEAL DE BOSE EN UN POTENCIAL ARMÓNICO. Condensación de Bose-Einstein: temperatura de transición y fracción del condensado. Termodinámica; Fases condensada y normal.

3.- DESCRIPCIÓN DE LA INTERACCIÓN ATÓMICA. Potenciales interatómicos. Interacción efectiva: longitud de scattering. Control de la interacción por medio de resonancias Feshbach.

4.- TEORÍA DE CAMPO MEDIO: LA APROXIMACIÓN DE GROSS-PITAEVSKII. Parámetro de orden. Estado fundamental. Límite de Thomas-Fermi. Dinámica del condensado: oscilaciones colectivas, expansión libre, solitones, vórtices cuantizados.

5.- TEORÍA MICROSCÓPICA: LA APROXIMACIÓN DE BOGOLIUBOV. Excitaciones elementales. Superfluidez; Criterio de Landau.

6.- COHERENCIA E INTERFERENCIA. Hamiltoniano de Bose-Hubbard: Efecto Josephson. Decoherencia y difusión en fase. Confinamiento en redes ópticas.

7.- GAS DE FERMI EN UN POTENCIAL ARMÓNICO. Gas ideal. Efectos de interacción en una mezcla de fermiones en diferentes estados internos. Teoría BCS. Variación controlada de la interacción; condensados moleculares, transición BEC-BCS.

FÍSICA EN ATTOSEGUNDOS.

1.- INTRODUCCIÓN. Escala temporal de la dinámica electrónica en átomos y moléculas. Experimentos pumb-probe en el análisis de la dinámica atómica en moléculas; extensión al estudio de la dinámica electrónica en la escala de attosegundos. Progreso en la generación experimental de pulsos ultra-cortos.

2.- CARACTERIZACIÓN DE UN PULSO. Introducción de los parámetros empleados para la descripción de un pulso. Valores típicos en la escala de attosegundos. Tren de pulsos y armónicos altos.

3.- RESPUESTA NO LINEAL DE ÁTOMOS A CAMPOS LÁSER INTENSOS. Generación de armónicos altos en la ionización atómica multifotón en presencia de un campo láser intenso de baja frecuencia. Ionización por encima de umbral. Modelo de tres pasos para la recolisión electrónica. Teoría cuántica para el espectro electrónico en la generación de armónicos altos.

4.- GENERACIÓN EXPERIMENTAL, CONTROL Y MEDICIÓN CON PULSOS DE ATTOSEGUNDOS. Generación experimental de un tren de pulsos láser en la escala de attosegundos. Aislamiento de un único pulso con pocos ciclos del campo electromagnético. Caracterización temporal de un pulso láser en attosegundos; control de la fase. Medición con un pulso láser de attosegundos.

5.- APLICACIONES CON PULSOS ULTRARÁPIDOS. Resolución temporal de la espectroscopía electrónica de capas internas. Tomografía de orbitales moleculares.

Bibliografía

CONDENSADOS DE BOSE-EINSTEIN.

1.- Bose-Einstein Condensation. L. Pitaevskii and S. Stringari. Oxford Science Publications, 2003.

2.- Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases. C.J. Pethick and H. Smith. Cambridge University Press, 2002.

3.- Bose-Einstein Condensation in the Alkali Gases. A.J. Leggett. Reviews of Modern Physics, Vol. 73, Pag. 307 (2001).

4.- Bose-Einstein Condensation in the Atomic Gases. Proceedings of the International School of Physics Enrico Fermi. Editors: M. Inguscio, S. Stringari and C.E. Wieman. IOS Press, 1999.

5.- Dynamics of Bose-Einstein condensates in optical lattices. O. Morsch and M. Oberthaler. Reviews of Modern Physics, Vol. 78, Pag. 179 (2006).

6.- Production of cold molecules via magnetically tunable Feshbach resonances. T. Kohler, K. Goral and P.S. Julienne. Reviews of Modern Physics, Vol. 78, Pag. 1311 (2006).

FÍSICA EN ATTOSEGUNDOS.

1.- Ultrafast Optics IV: Selectec Contributions to the 4^th International Conference on Ultrafast Optics, Vinna, Austria. Editors: Ferenc Krausz, Georg Korn, Paul Corkum and Ian A. Walmsley. 2004 Springer – Verlag New York, LLC. ISBN 0-387-40091-5.

2.- Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics. T. Brabec and F. Krausz. Reviews of Modern Physics, Vol. 72, Pag. 545 (2000).

3.- The physics of attosecond light pulses. Pierre Agostini and Louis F DiMauro. Reports on Progress in Physics, Vol. 67, Pag. 813 (2004).

4.- Attosecond metrology. M. Hentschel, R. Kienberger, Ch. Spielmann, G.A. Reider, N. Milosevic, T. Brabec, P. Corkum, U. Heinzmann, M. Drescher and F. Krausz. Nature, Vol. 414, Pag. 509 (2001).

5.- Time-resolved atomic inner-shell spectroscopy. M. Drescher, M. Hentschel, R. Kienberger, M. Uiberacker, V. Yakovlev, A. Scrinzi, Th. Westerwalbesloh, U. Kleineberg, U. Heinzmann and F. Krausz. Nature, Vol. 419, Pag. 803 (2002).

6.- Tomographic imaging of molecular orbitals. J. Itatani, J. Levesque, D. Zeidler, Hiromichi Niikura, H. Pépin, J.C. Kieffer, P.B. Corkum and D.M. Villeneuve. Nature, Vol. 432, Pag. 867 (2004).