Festkörpertheorie II: Wechselwirkungen

ISBN-13: 9783540058663 / Niemiecki / Miękka / 1972 / 203 str.

Otfried Madelung

Opis

Der Besprechung der in einem Festkorper definierbaren elementaren Anregungen im ersten Band folgt nun eine Diskussion der moglichen Wechselwirkungen zwischen diesen Anregungen. Die drei wichtig sten Gruppen von Wechselwirkungen eroffnen den Zugang zu drei groBen Teilgebieten der Festkorperphysik: Transport, Optik, Supra leitung. Eine Vollstiindigkeit in der Behandlung aller moglichen Phanomene und theoretischen Modelle wurde nicht angestrebt. Eine Beschrankung des behandelten Stoffes liegt auch darin, daB nur der unendlich ausgedehnte, storungsfreie Festkorper betrachtet wird. Allen mit Gitterstorungen, Grenzflachen und ungeordneten Phasen verbundenen Erscheinungen ist der abschlieBende dritte Band gewidmet. Der Nutzen gruppentheoretischer Betrachtungen wurde schon im ersten Band an zahlreichen Stellen deutlich. Symmetrieuntersuchun gen lief em qualitative Aussagen fiber die Eigenschaften elementarer Anregungen und erleichtem quantitative Berechnungen wesentlich. Der Anhang B enthalt deshalb eine kurze Einfiihrung in die grup pentheoretischen Hilfsmittel der Festkorpertheorie und Beispiele zu ihrer Anwendung. Meine Mitarbeiter Prof. Dr. U. Rossler und Dr. K. Maschke haben wieder das gesamte Manuskript vor der Drucklegung gelesen und mir mit vielen Ratschlagen geholfen. Fili die schnelle und reibungs lose Herstellung des Bandes bin ich dem Springer-Verlag, besonders Frl. . Schroder dankbar."

Spis treści

VIII Elektron-Phonon-Wechselwirkung: Transportphänomene.- A. Wechselwirkungsprozesse.- 48. Einführung.- 49. Wechselwirkung von Elektronen mit akustischen Phononen.- 50. Elektron-Phonon-Wechselwirkung in polaren Festkörpern, Polaronen.- B. Die Boltzmann-Gleichung.- 51. Einführung.- 52. Die Boltzmann-Gleichungen für das Elektronensystem und das Phononensystem.- 53. Die Relaxationszeit-Näherung.- 54. Das Variationsverfahren.- C. Formale Transporttheorie.- 55. Einführung.- 56. Die Transportgleichungen.- 57. Die Transportkoeffizienten (ohne Magnetfeld).- 58. Die Transportkoeffizienten (mit Magnetfeld).- D. Transportphänomene.- 59. Einführung.- 60. Die elektrische Leitfähigkeit.- 61. Transportkoeffizienten in Relaxationszeit-Näherung.- 62. Gültigkeitsgrenzen und Erweiterungsmöglichkeiten der benutzten Näherungen.- IX Wechselwirkung mit Photonen: Optik.- A. Grundlagen.- 63. Einführung.- 64. Photonen.- 65. Polaritonen.- 66. Die komplexe Dielektrizitätskonstante.- B. Elektron-Photon-Wechselwirkung.- 67. Einführung.- 68. Direkte Übergänge.- 69. Indirekte Übergänge.- 70. Zwei-Photonen-Absorption.- 71. Exziton-Absorption.- 72. Vergleich mit experimentellen Absorptions- und Reflexionsspektren.- 73. Absorption freier Ladungsträger.- 74. Absorption und Reflexion im Magnetfeld.- 75. Magnetoptik freier Ladungsträger.- C. Photon-Phonon-Wechselwirkung.- 76. Einführung.- 77. Ein-Phonon-Absorption.- 78. Multi-Phonon-Absorption.- 79. Raman- und Brillouin-Streuung.- X Elektron-Elektron-Wechselwirkung durch Austausch virtueller Phonemen: Supraleitung.- 80. Einführung.- 81. Die effektive Elektron-Elektron-Wechselwirkung.- 82. Cooper-Paare.- 83. Der Grundzustand des supraleitenden Elektronengases.- 84. Angeregte Zustände.- 85. Vergleich mit dem Experiment.- 86. Der Meissner-Ochsenfeld-Effekt.- 87. Weitere theoretische Ansätze.- XI Phonon-Phonon-Wechselwirkung: Thermische Ausdehnung und Gitterwärmeleitung.- 88. Einführung.- 89. Frequenzverschiebung und Lebensdauer von Phononen.- 90. Die anharmonischen Beiträge zur freien Energie, thermische Ausdehnung.- 91. Gitterwärmeleitung.- Anhang B: Gruppentheoretische Methoden in der Festkörperphysik.- 1. Grundbegriffe der Theorie endlicher Gruppen.- 2. Darstellungen.- 3. Charaktere.- 4. Gruppentheoretische Diskussion der Lösungen der Schrödinger-Gleichung.- 5. Symmetrieeigenschaften der Bandstruktur im kubischprimitiven Gitter.- 6. Bandstruktur „freier Elektronen“ in einem kubischprimitiven Kristall.- 7. Berücksichtigung des Spins, Doppelgruppen.- 8. Gitterschwingungen.- 9. Festkörperoptik.- Liste der verwendeten Symbole.