Einführung in die Festkörperphysik I

ISBN-13: 9783540041795 / Niemiecki / Miękka / 1968 / 173 str.

Karl Heinz Hellwege

Opis

Das Buch ist entstanden aus einer Vorlesung "Einfiihrung in die Festkorperphysik," die den letzten Teil eines dreisemestrigen, fiir alle Physik-Studenten verbindlichen Kurses iiber "Struktur der Materie" an der Technischen Hochschule Darmstadt darstellt, und aus einigen Vorlesungen fiir speziell an Festkorper-Physik interessierte Studenten. In den geplanten 3 minden wird die Kurs-Vorlesung vollstandig ent halten sein, mit Erganzungen und Erweiterungen aus den iibrigen ge nannten Vorlesungen. Das Buch ist fiir mittlere Semester gedacht. Sein Ziel ist zweifach: Einfiihrung in die spezifischen Methoden der Fest korperphysik und gleichzeitig Darstellung und Veranschaulichung von wesentlichem Tatsachenmaterial. Dem Ausbildungsstand des Horer kreises entsprechend werden nur die Grundlagen der klassischen theo retischen Physik und der Quantenmechanik vorausgesetzt. Die notige Auswahl aus dem in einer Vorlesung nicht zu bewalti genden Gesamtgebiet "Festkorperphysik" ist naturgemaB abhangig von den sonst in Darmstadt gehaltenen Vorlesungen und sicher nicht unabhangig von personlichen Interessen des Verfassers. Der vorliegende Band gibt den ersten Teil der Kurs-Vorlesung wieder. Die anderen Bande sollen baldmoglichst folgen. 1m ganzen solI auch diese Einfiihrung nicht mehr als ein niitzliches Hilfsmittel fiir Studenten und Lehrer sein. Danken mochte ich meinen Mitarbeitern, insbesondere Herrn Dr. G. SCHAACK, fiir ihre freundliche Hilfe bei der Fertigstellung des Manuskripts, sowie Herrn Privatdozent Dr. GOTTLICHER vom Lehr stuhl fiir Strukturforschung fiir die Originale zu Abb. 4.8."

Spis treści

A. Einleitung.- 1. Übersicht.- 2. Grundbegriffe und -tatsachen.- B. Statik der Kristallgitter.- 3. Symmetrie.- 3.1. Anisotropie.- 3.2. Punktsymmetriegruppen und Raumgruppen.- 3.3. Begrenzungs- und Netzebenen.- 3.4. Das reziproke Gitter.- 4. Strukturbestimmung mit Interferenzen.- 4.1. Röntgeninterferenzen.- 4.2. Experimentelle Bestimmung von Gitterkonstanten.- 4.3. Intensität der Reflexe und Feinbau der Zelle.- 4.4. Elektronen- und Neutroneninterferenzen.- 5. Ergebnisse von Röntgen-Strukturanalysen.- 5.1. Isotypie.- 5.2. Bauverbände.- 5.3. Polymorphie.- 5.4. Ionen- und Atomradien.- C. Dynamik der Kristallgitter.- 6. Chemische Bindung in Kristallen.- 6.1. Bindungstypen.- 6.2. Gitterenergie von Ionenkristallen.- 6.3. Oberflächenenergien von Ionenkristallen.- 7. Die Elastizität von Kristallen.- 7.1. Phänomenologische Elastizitätstheorie der anisotropen Kontinua.- 7.2. Experimentelle Bestimmung von elastischen Konstanten.- 7.3. Elastizität und Gitterkräfte.- 8. Gitterschwingungen.- 8.1. Eigenschwingungen einer unendlichen linearen Kette.- 8.2. Abzählung der Eigenschwingungen einer linearen AB-Kette.- 8.3. Eigenschwingungen eines Raumgitters.- 8.4. Quantelung der Gitterschwingungen. Phononen.- 8.5. Nichtlineare Kräfte.- 9. Experimentelle Bestimmung von Eigenschwingungen.- 9.1. Ultrarotspektren von Kristallen.- 9.2. Unelastische Streuung von Neutronen und Röntgenquanten.- 9.3. Brillouin- und Ramanstreuung.- 9.4. Elektronen-Schwingungsspektren.- 10. Das Schwingungssystem im thermischen Gleichgewicht.- 10.1. Statistische Grundlagen.- 10.2. Die Debyesche Theorie der Schwingungswärme.- 10.3. Vergleich mit der Planckschen Hohlraumstrahlung.- 10.4. Experimentelle Prüfung der Debyeschen Theorie.- 10.5. Vielkörperproblem und modifiziertes Einatom-Modell von Einstein.- D. Kristalle in äußeren Feldern. Makroskopische Beschreibung.- 11. Kristalle im elektrischen Feld.- 11.1. Grundlagen. Statische Dielektrizitätskonstante.- 11.2. Materie im elektrischen Wechselfeld. Kristalloptik.- 11.3. Multipolstrahlung.- 12. Kristalle im Temperaturfeld.- 12.1. Thermische Ausdehnung.- 12.2. Wärmeleitung.- 13. Piezoelektrizität.- Literatur.