Karl-Heinz Hellwege
Einführung in die Festkörperphysik
Karl-Heinz Hellwege
Einführung in die Festkörperphysik
- Buch
Produktdetails
- Verlag: Springer
- ISBN-13: 9783540104780
- Artikelnr.: 26328664
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.- 4.5. Ergebnisse von Röntgen-Strukturanalysen.- 4.5.1. Isotypie.- 4.5.2. Bauverbände.- 4.5.3. Polymorphie.- 4.5.4. Ionen- und Atomradien.- 5. Fehlordnung in Kristallen.- 5.1. Übersicht.- 5.2. Strukturelle Fehlordnung.- 5.2.1. Punktdefekte.- 5.2.2. Die Anomalie der plastischen Verformung.- 5.2.3. Versetzungen.- 5.2.3.1. Stufenversetzungen.- 5.2.3.2. Sehraubenversetzungen.- 5.2.3.3. Systeme von Versetzungen.- 5.2.3.4. Plastisehe Verformung von Metallen.- 5.2.4. Flächendefekte.- 5.2.4.1. Mosaik-Blockgrenzen in Einkristallen.- 5.2.4.2. Korngrenzen in Vielkristallen.- 5.3. Chemisehe Fehlordnung.- 5.3.1. Übersicht.- 5.3.2. F-Zentren in Alkalihalogenidkristallen.- C. Dynamik der Kristallgitter.- 6. Chemisehe 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 Röntgenphotonen.- 9.3. Brillouin- und Ramanstreuung.- 9.4. Elektronen-Schwingungsspektren.- 10. Das Schwingungssystem im thermischen Gleichgewicht.- 10.1. Statistische Grundlagen.- 10.2. Die Debyesehe Theorie der Schwingungswärme.- 10.3. Vergleich mit der Planekschen Hohlraumstrahlung.- 10.4 Experimentelle Prüfung der Debyesehen Theorie.- 10.5. Vielkörperproblem und modifiziertes Einatom-Modell von Einstein.- D. Kristalle In äußeren Feldern. Makroskopische Beschreibung.- 11. Kristalle 11. Kristalle im elektrischen Feld.- 11.1. Grundlagen. Statisehe Dielektrizitätskonstante.- 11.2. Materie im elektrischen Wechselfeld. Kristalloptik.- 11.3. Multipolstrahlung.- 12. Kristalle im Temperaturfeld.- 12.1. Thermisehe Ausdehnung.- 12.2. Wärmeleitung.- 13. Piezoelektrizität.- E. Ionen in Kristallfeldern.- 14. Qualitative Beschreibung eines Ions im Kristallgitter.- 14.1. Fallunterscheidung und Modell.- 14.2. Atome im homogenen Kondensatorfeld (Stark-Effekt).- 14.3. Ionen im inhomogenen elektrischen Kristallfeld.- 15. Termschema eines Ions im Kristallfeld.- 15.1. Das Kristallfeld.- 15.2. Die Kristallfeldenergie 1. Näherung. Matrixelemente. Beispiel.- 15.3. Kristallfeldzustände und Symmetrieentartung.- 15.4. Der Kramers sche Satz: Zeitumkehr.- 16. Zeeman-Effekt von Ionen in Kristallen.- 16.1. Hamilton-Operator und Störungsrechnung.- 16.2. Beschreibung durch Spin-Hamilton-Operatoren.- 17. Ionen in schwingenden Kristallen: Elektron-Phonon-Wechsel-wirkung.- 17.1. Schwingungsstruktur der Elektronenterme.- 17.2. Strahlungslose Übergänge.- 17.3. Phononen-Raman-Effekt.- 17.4. Lebensdauer und Breite eines Elektronenterms.- 18. Spektren von Ionen in Kristallfeldern.- 18.1. Auswahlregeln für elektrische Dipolstrahlung.- 18.2. Auswahlregeln für magnetisehe Dipolstrahlung.- 18.3. Beispiele und Ergebnisse aus der Kristallspektroskopie.- 18.3.1. Vorbemerkung zur Analyse von Kristallspektren.- 18.3.2. Spektren von Verbindungen der Seltenen Erden.- 18.3.3. Spektren von Verbindungen mit offenen d-Schalen.- 18.4. Spektren und elektronische spezifische Warm
A. Einleitung.- 1. Übersicht.- 2. Grundbegriffe und -tatsachen.- B. Statik der Kristallgitter.- 3. Symmetrie.- 4. Strukturbestimmung mit Interferenzen.- 5. Fehlordnung in Kristallen.- C. Dynamik der Kristallgitter.- 6. Chemisehe Bindung in Kristallen.- 7. Die Elastizität von Kristallen.- 8. Gitterschwingungen.- 9. Experimentelle Bestimmung von Eigenschwingungen.- 10. Das Schwingungssystem im thermischen Gleichgewicht.- D. Kristalle In äußeren Feldern. Makroskopische Beschreibung.- 11. Kristalle 11. Kristalle im elektrischen Feld.- 12. Kristalle im Temperaturfeld.- 13. Piezoelektrizität.- E. Ionen in Kristallfeldern.- 14. Qualitative Beschreibung eines Ions im Kristallgitter.- 15. Termschema eines Ions im Kristallfeld.- 16. Zeeman-Effekt von Ionen in Kristallen.- 17. Ionen in schwingenden Kristallen: Elektron-Phonon-Wechsel-wirkung.- 18. Spektren von Ionen in Kristallfeldern.- F. Magmnetismus von Kristallen.- 19. Maßsysteme. Grundlagen.- 20. Diamagnetismus von Isolatoren.- 21. Paramagnetisms von Ionenkristallen.- 22. Kopplung magnetischer Momente untereinander und mit den Gitterschwingungen.- 23. Paramagnetisehe Relaxation.- 24. Ferromagnetismus.- 25. Antiferromagnetismus.- 26. Kompliziertere magnetische Strukturen. Ferrimagnetismus.- 27. Ferrimagnetische und antiferromagnetische Spinwellen.- G. Elektrische Polarisation von Kristallen.- 28. Grundlagen.- 29. Dipolmomente und elektrisehe Polarisierbarkeiten. Dispersion.- 30. Kopplung zwischen Lichtwellen und ultrarotaktiven Schwingungen in Ionenkristallen.- 31. Spontanpolarisation.- H. Leitungselektronen Metalle.- 40. Das Modell: Übersicht.- 41. Einelektronzustände I.- 42. Das Fermi-Sommerfeld-Gas freier Elektronen.- 43. Das Kristallelektronengas im Gitterpotential.- 44. Streuung von Leitungselektronen: dieelektrische Leitung.- I. Leitungselektronen: Halbleiter.- 45. Homogene Halbleiter.- 46. Inhomogene Halbleiter.- J. Gebundene Zustände in Kristallen.- 47. Einelektronzustande in der LCAO-Näherung.- 48. Exzitonen.- 49. Polaronen.- K. Supraleitung.- 50. Makroskopische Phänomene.- 51. Grundlagen und Ergebnisse der BCS-Theorie.- 52. BCS-Theorie und makroskopische Phänomene.- 53. Grenzflächenprobleme.- L. Anregungen und Energietransport.- 54. Anregungen.- 55. Wärmeleitung.- Bildtafeln.- A: Maßsysteme.- B: Konstanten der Atomphysik.- C: Ersatzeinheiten für atomare Energien, Umrechnungstabelle.- D: Ebene elektromagnetische Wellen in Materie, nach der klasisschen Kontinuumstheorie.- 44.2.5.3.Quanten-Hall-Effekt 609.- Literatur.
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.- 4.5. Ergebnisse von Röntgen-Strukturanalysen.- 4.5.1. Isotypie.- 4.5.2. Bauverbände.- 4.5.3. Polymorphie.- 4.5.4. Ionen- und Atomradien.- 5. Fehlordnung in Kristallen.- 5.1. Übersicht.- 5.2. Strukturelle Fehlordnung.- 5.2.1. Punktdefekte.- 5.2.2. Die Anomalie der plastischen Verformung.- 5.2.3. Versetzungen.- 5.2.3.1. Stufenversetzungen.- 5.2.3.2. Sehraubenversetzungen.- 5.2.3.3. Systeme von Versetzungen.- 5.2.3.4. Plastisehe Verformung von Metallen.- 5.2.4. Flächendefekte.- 5.2.4.1. Mosaik-Blockgrenzen in Einkristallen.- 5.2.4.2. Korngrenzen in Vielkristallen.- 5.3. Chemisehe Fehlordnung.- 5.3.1. Übersicht.- 5.3.2. F-Zentren in Alkalihalogenidkristallen.- C. Dynamik der Kristallgitter.- 6. Chemisehe 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 Röntgenphotonen.- 9.3. Brillouin- und Ramanstreuung.- 9.4. Elektronen-Schwingungsspektren.- 10. Das Schwingungssystem im thermischen Gleichgewicht.- 10.1. Statistische Grundlagen.- 10.2. Die Debyesehe Theorie der Schwingungswärme.- 10.3. Vergleich mit der Planekschen Hohlraumstrahlung.- 10.4 Experimentelle Prüfung der Debyesehen Theorie.- 10.5. Vielkörperproblem und modifiziertes Einatom-Modell von Einstein.- D. Kristalle In äußeren Feldern. Makroskopische Beschreibung.- 11. Kristalle 11. Kristalle im elektrischen Feld.- 11.1. Grundlagen. Statisehe Dielektrizitätskonstante.- 11.2. Materie im elektrischen Wechselfeld. Kristalloptik.- 11.3. Multipolstrahlung.- 12. Kristalle im Temperaturfeld.- 12.1. Thermisehe Ausdehnung.- 12.2. Wärmeleitung.- 13. Piezoelektrizität.- E. Ionen in Kristallfeldern.- 14. Qualitative Beschreibung eines Ions im Kristallgitter.- 14.1. Fallunterscheidung und Modell.- 14.2. Atome im homogenen Kondensatorfeld (Stark-Effekt).- 14.3. Ionen im inhomogenen elektrischen Kristallfeld.- 15. Termschema eines Ions im Kristallfeld.- 15.1. Das Kristallfeld.- 15.2. Die Kristallfeldenergie 1. Näherung. Matrixelemente. Beispiel.- 15.3. Kristallfeldzustände und Symmetrieentartung.- 15.4. Der Kramers sche Satz: Zeitumkehr.- 16. Zeeman-Effekt von Ionen in Kristallen.- 16.1. Hamilton-Operator und Störungsrechnung.- 16.2. Beschreibung durch Spin-Hamilton-Operatoren.- 17. Ionen in schwingenden Kristallen: Elektron-Phonon-Wechsel-wirkung.- 17.1. Schwingungsstruktur der Elektronenterme.- 17.2. Strahlungslose Übergänge.- 17.3. Phononen-Raman-Effekt.- 17.4. Lebensdauer und Breite eines Elektronenterms.- 18. Spektren von Ionen in Kristallfeldern.- 18.1. Auswahlregeln für elektrische Dipolstrahlung.- 18.2. Auswahlregeln für magnetisehe Dipolstrahlung.- 18.3. Beispiele und Ergebnisse aus der Kristallspektroskopie.- 18.3.1. Vorbemerkung zur Analyse von Kristallspektren.- 18.3.2. Spektren von Verbindungen der Seltenen Erden.- 18.3.3. Spektren von Verbindungen mit offenen d-Schalen.- 18.4. Spektren und elektronische spezifische Warm
A. Einleitung.- 1. Übersicht.- 2. Grundbegriffe und -tatsachen.- B. Statik der Kristallgitter.- 3. Symmetrie.- 4. Strukturbestimmung mit Interferenzen.- 5. Fehlordnung in Kristallen.- C. Dynamik der Kristallgitter.- 6. Chemisehe Bindung in Kristallen.- 7. Die Elastizität von Kristallen.- 8. Gitterschwingungen.- 9. Experimentelle Bestimmung von Eigenschwingungen.- 10. Das Schwingungssystem im thermischen Gleichgewicht.- D. Kristalle In äußeren Feldern. Makroskopische Beschreibung.- 11. Kristalle 11. Kristalle im elektrischen Feld.- 12. Kristalle im Temperaturfeld.- 13. Piezoelektrizität.- E. Ionen in Kristallfeldern.- 14. Qualitative Beschreibung eines Ions im Kristallgitter.- 15. Termschema eines Ions im Kristallfeld.- 16. Zeeman-Effekt von Ionen in Kristallen.- 17. Ionen in schwingenden Kristallen: Elektron-Phonon-Wechsel-wirkung.- 18. Spektren von Ionen in Kristallfeldern.- F. Magmnetismus von Kristallen.- 19. Maßsysteme. Grundlagen.- 20. Diamagnetismus von Isolatoren.- 21. Paramagnetisms von Ionenkristallen.- 22. Kopplung magnetischer Momente untereinander und mit den Gitterschwingungen.- 23. Paramagnetisehe Relaxation.- 24. Ferromagnetismus.- 25. Antiferromagnetismus.- 26. Kompliziertere magnetische Strukturen. Ferrimagnetismus.- 27. Ferrimagnetische und antiferromagnetische Spinwellen.- G. Elektrische Polarisation von Kristallen.- 28. Grundlagen.- 29. Dipolmomente und elektrisehe Polarisierbarkeiten. Dispersion.- 30. Kopplung zwischen Lichtwellen und ultrarotaktiven Schwingungen in Ionenkristallen.- 31. Spontanpolarisation.- H. Leitungselektronen Metalle.- 40. Das Modell: Übersicht.- 41. Einelektronzustände I.- 42. Das Fermi-Sommerfeld-Gas freier Elektronen.- 43. Das Kristallelektronengas im Gitterpotential.- 44. Streuung von Leitungselektronen: dieelektrische Leitung.- I. Leitungselektronen: Halbleiter.- 45. Homogene Halbleiter.- 46. Inhomogene Halbleiter.- J. Gebundene Zustände in Kristallen.- 47. Einelektronzustande in der LCAO-Näherung.- 48. Exzitonen.- 49. Polaronen.- K. Supraleitung.- 50. Makroskopische Phänomene.- 51. Grundlagen und Ergebnisse der BCS-Theorie.- 52. BCS-Theorie und makroskopische Phänomene.- 53. Grenzflächenprobleme.- L. Anregungen und Energietransport.- 54. Anregungen.- 55. Wärmeleitung.- Bildtafeln.- A: Maßsysteme.- B: Konstanten der Atomphysik.- C: Ersatzeinheiten für atomare Energien, Umrechnungstabelle.- D: Ebene elektromagnetische Wellen in Materie, nach der klasisschen Kontinuumstheorie.- 44.2.5.3.Quanten-Hall-Effekt 609.- Literatur.