Οπτικές και Διηλεκτρικές Ιδιότητες μονωτών: Στατικά πεδία. Ανασκόπηση βασικών σχέσεων της μακροσκοπικής θεωρίας. Το τοπικό ηλεκτρικό πεδίο. Ατομική πολωσιμότητα, σχέση Clausius – Mossotti. Πηγές πολωσιμότητας. Ηλεκτρονική, ιοντική και διπολική πολωσιμότητα. Η στατική διηλεκτρική σταθερά των στερεών. Εναλλασσόμενα πεδία. Μακροσκοπική θεωρία. Κλασική θεωρία ηλεκτρονικής πολωσιμότητας και οπτικής απορρόφησης. Κβαντική θεωρία ηλεκτρονικής πολωσιμότητας. Ιοντική πολωσιμότητα. Το πολαριτόνιο. Διπολική πολωσιμότητα. Πιεζοηλεκτρισμός. Σιδηροηλεκτρισμός. Θερμοδυναμική των σιδηροηλεκτρικών μεταπτώσεων (Θεωρία Landau). Μαγνητικές Ιδιότητες της Ύλης. Διαμαγνητισμός και Παραμαγνητισμός: Μακροσκοπική θεωρία, βασικές έννοιες, διαμαγνητισμός. Μόνιμη διπολική ροπή ατόμου, μετάπτωση μαγνητικής ροπής ατόμου. Ανασκόπηση κβαντικής θεωρίας της στροφορμής των ατόμων. Κλασική και κβαντική θεωρία του παραμαγνητισμού. Υπολογισμός της μαγνητικής επιδεκτικότητας των ατόμων από τη Χαμιλτονιανή. Σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα για παραμαγνητικά υλικά. Μαγνητισμός στα μέταλλα: Διαμαγνητισμός Landau και Παραμαγνητισμός Pauli. Μαγνητική ψύξη. Σιδηρομαγνητισμός, αντισιδηρομαγνητισμός, Σιδηριμαγνητισμός: Φαινόμενα συλλογικής μαγνητικής διάταξης. Γενική περιγραφή και κλασική θεωρία του φαινομένου του σιδηρομαγνητισμού. Θεωρία του μοριακού πεδίου του Weiss. Κβαντική ερμηνεία της προέλευσης του πεδίου Weiss. Θεωρία του Heisenberg για τον σιδηρομαγνητισμό. Κύματα σπιν. Μαγνόνια. Μεταβολή της αυθόρμητης μαγνήτισης από θερμική διέγερση μαγνονίων. Σιδηριμαγνητισμός. Αντισιδηρομαγνητισμός. Σιδηρομαγνητικές περιοχές. Φαινόμενα μαγνητικού συντονισμού: Ηλεκτρονικός μαγνητικός συντονισμός. Μηχανισμοί εφησύχασης. Εξισώσεις Bloch και λύσεις τους στη μόνιμη κατάσταση. Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός. Υπεραγωγιμότητα: Γενικά χαρακτηριστικά της υπεραγωγιμότητας (κρίσιμη θερμοκρασία, ηλεκτρική αντίσταση σε χαμηλές θερμοκρασίες, κρίσιμο ρεύμα, κρίσιμο μαγνητικό πεδίο, το φαινόμενο Meissner, τέλειος διαμαγνητισμός). Υπεραγωγοί τύπου Ι και τύπου ΙΙ. Θερμοδυναμική θεώρηση της μετάβασης στην υπεραγωγιμότητα. Ειδική θερμότητα και ενεργειακό χάσμα. Μοντέλο των δύο ρευστών. Θεωρία των London για την υπεραγωγιμότητα. Μικροσκοπική θεωρία για την υπεραγωγιμότητα (B. C. S.). Κβάντωση της μαγνητικής ροής. Το φαινόμενο Josephson. 10 Κβαντική συμβολή.

Dielectric and Optical Properties of Insulators: Static fields: Local electric field. Polarizability. Dielectric constant. Alternating fields: Optical absorption. Polariton. Piezoelectricity. Ferroelectricity. w Magnetic Properties of Matter: Diamagnetism. Paramagnetism. Ferromagnetism. Antiferromagnetism and Ferrimagnetism. w Magnetic Resonance Phenomena: Electronic magnetic resonance. Relaxation mechanisms. Bloch equations for the steady state. Nuclear magnetic resonance. w Superconductivity. Note: The course includes laboratory exercises