Die Festkörperphysik ist in den letzten Jahrzehnten zu einer relativ eigenständigen und außerordentlich umfangreichen Disziplin innerhalb der Physik ge'Y0rden. An ihrer weiteren dynamischen Entwicklung wird im internationalen Maßstab mit großen Forschungskapazitäten auf einem hohen theoretischen Niveau und unter Nutzung einer modernen experimentellen Technik gearbeitet. Ein entsprechender wissenschaftlicher Vorlauf gerade auf diesem Gebiet ist auch für die Volkswirtschaft der DDR von erheblicher Bedeutung, tragen doch die Forschungsergebnisse der Festkörperphysik in immer stärkerem Maße zur…mehr
Die Festkörperphysik ist in den letzten Jahrzehnten zu einer relativ eigenständigen und außerordentlich umfangreichen Disziplin innerhalb der Physik ge'Y0rden. An ihrer weiteren dynamischen Entwicklung wird im internationalen Maßstab mit großen Forschungskapazitäten auf einem hohen theoretischen Niveau und unter Nutzung einer modernen experimentellen Technik gearbeitet. Ein entsprechender wissenschaftlicher Vorlauf gerade auf diesem Gebiet ist auch für die Volkswirtschaft der DDR von erheblicher Bedeutung, tragen doch die Forschungsergebnisse der Festkörperphysik in immer stärkerem Maße zur Entstehung bzw. Vervollkommnung wichtiger Gebiete der Technik bei: Die Halbleitertechnik und die Mikroelektronik leiten sich weitgehend aus der gezielten Nutzung festkörperphysikalischer Erkennt nisse und Methoden ab; aber auch die meisten anderen Zweige der Technik werden durch die Festkörperphysik wissenschaftlich befruchtet. Das gilt beispielsweise für die Technik der Werkstoffbe- und -verarbeitung, für den Maschinenbau, die Elektro technik und die Konsumgüterindustrie, ferner für die Filmindustrie, wichtige Teil gebiete der technischen Chemie, wie etwa die Katalyse, oder für den wissenschaft lichen Gerätebau. Indem wissenschaftliche Erkenntnisse über die Eigenschaften und Veränderungen von Festkörpern gewonnen werden, ergeben sich wachsende Mög lichkeiten für die Optimierung technischer Prozesse und für die Entwicklung besserer Werkstoffe und Erzeugnisse. Auf vielen Gebieten, z. B. der Rechentechnik, der Nachrichtentechnik, des Fernsehens, der Konsumelektronik u. a. , ist zu verfolgen, wie festkörperphysikalische Forschung zu einer Generationsfolge von immer vollkommene ren Produkten beiträgt. Auf diese Weise hat die Festkörperphysik auch maßgeblichen Anteil an der Verbesserung der Materialökonomie, der Erhöhung der Zuverlässigkeit und des Gebrauchswertes verschiedenster Erzeugnisse.
1. Einführung.- 1.1. Allgemeines zu Aufbau, Eigenschaften und Einsatz fester Stoffe.- 1.2. Gegenstand und Methoden der Festkörperphysik.- 1.3. Klassifikation der Festkörper.- 2. Kristalle.- 2.1. Bindungsarten.- 2.1.1. Ionenbindung (heteropolare Bindung).- 2.1.2. Kovalente (homöopolare) Bindung.- 2.1.3. Metallische Bindung.- 2.1.4. Molekülkristalle.- 2.1.5. Wasserstoffbrückenbindung.- 2.2. Translationsgitter und Kristallsysteme.- 2.2.1. Historisches, Grundbegriffe.- 2.2.2. Bezeichnung von Punkten, Richtungen und Ebenen.- 2.2.3. Symmetrieoperationen im Punktgitter.- 2.2.4. Kristallsysteme und Bravais-Gitter.- 2.3. Kristallstrukturen.- 2.3.1. Einfluß der Basis auf die Kristallsymmetrie.- 2.3.2. Die 32 Kristallklassen.- 2.3.3. Mikrosymmetrie - Raumgruppen.- 2.4. Spezielle Kristallstrukturen.- 2.4.1. Übersicht.- 2.4.2. Kristallstrukturen der Elemente.- 2.4.3. Kristallstrukturen von AB-Verbindungen.- 2.4.4. Einige Beispiele komplizierter Strukturen.- 2.5. Züchtung von Einkristallen.- 2.5.1. Übersicht über die wichtigsten Verfahren.- 2.5.2. Zum Mechanismus des Kristallwachstums.- 2.5.3. Physikalische Reinigung durch Zonenschmelzen.- 2.6. Bindungsenergie der Kristalle.- 2.6.1. Definition und experimentelle Bestimmung.- 2.6.2. Madelung-Zahlen der Ionenkristalle.- 2.6.3. Bestimmung des Abstoßungspotentials aus der Kompressibilität.- 2.6.4. Oberflächenenergie von Kristallen.- 3. Strukturuntersuchung von Festkörpern.- 3.1. Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen über Morphologie, Struktur und chemische Zusammensetzung.- 3.1.1. Wichtige Teilchen- und Welleneigenschaften.- 3.1.2. Unelastische Wechselwirkung und sekundäre Strahlen.- 3.2. Beugung von Wellen im Kristallgitter.- 3.3. Laue-Gleichungen.- 3.4. Reziprokes Gitter.- 3.4.1. Definition.- 3.4.2. Weitere Eigenschaften des reziproken Gitters.- 3.4.3. Ewald-Kugel.- 3.4.4. Ableitung der Bragg-Gleichung.- 3.4.5. Brillouinsche Zonen.- 3.4.6. Fourier-Transformation und k-Raum.- 3.5. Die hauptsächlichen Verfahren der Strukturuntersuchung.- 3.5.1. Elementare Interpretation der Bragg-Gleichung..- 3.5.2. Laue-Verfahren.- 3.5.3. Braggsches Drehkristallverfahren.- 3.5.4. Pulververfahren nach Debye und Scherrer.- 3.6. Intensität der Beugungsmaxima.- 3.6.1. Die wichtigsten Einflußfaktoren.- 3.6.2. Ableitung des Strukturfaktors.- 3.6.3. Beispiele für den Einfluß des Strukturfaktors.- 3.6.4. Atomfaktor.- 4. Realstruktur der Festkörper.- 4.1. Punktdefekte (nulldimensionale Fehlordnung).- 4.1.1. Leerstellen im Gitter.- 4.1.2. Teilchen auf Zwischengitterplätzen.- 4.1.3. Substitutionsstörstellen.- 4.1.4. Punktdefekte in Verbindungen.- 4.1.5. Diffusion von Punktdefekten.- 4.1.6. Ionenleitung in Festkörpern.- 4.1.7. Festkörperreaktivität und Korrosion.- 4.1.8. Strahlenschäden in Festkörpern.- 4.1.9. Nachweis und Bedeutung von Punktdefekten.- 4.2. Versetzungen (eindimensionale Fehlordnung).- 4.2.1. Stufenversetzungen.- 4.2.2. Schraubenversetzungen.- 4.2.3. Allgemeiner Typ der eindimensionalen Fehlordnung.- 4.2.4. Nachweis und Beobachtungen von Versetzungen.- 4.2.5. Eigenschaften von Versetzungen.- 4.2.6. Vervielfachung, Ausheilung und Entstehung von Versetzungen.- 4.2.7. Versetzungsstruktur und Kristallbau.- 4.3. Zwei- und dreidimensionale Baufehler.- 4.3.1. Kleinwinkelkorngrenzen.- 4.3.2. Großwinkelkorngrenzen.- 4.3.3. Dreidimensionale Baufehler.- 4.4. Oberflächen und dünne Schichten fester Stoffe.- 4.4.1. Begriff, Bedeutung, Anwendungen.- 4.4.2. Realstruktur und atomare Prozesse an Oberflächen.- 4.4.3. Keimbildung und Schichtwachstum.- 4.4.4. Die wichtigsten Beschichtungsverfahren.- 4.5. Nicht- oder teilkristalline feste Stoffe.- 4.5.1. Kennzeichnung und Übersicht.- 4.5.2. Gläser und verwandte Stoffe.- 4.5.3. Organische Hochpolymere.- 5. Mechanische und thermische Eigenschaften.- 5.1. Grundlagen der Festkörpermechanik.- 5.1.1. Grundbegriffe.- 5.1.2. Dehnungskomponenten und Verzerrungstensor.- 5.1.3. Spannungskomponenten und Spannungstensor.- 5.1.4. Verallgemeinerte
1. Einführung.- 1.1. Allgemeines zu Aufbau, Eigenschaften und Einsatz fester Stoffe.- 1.2. Gegenstand und Methoden der Festkörperphysik.- 1.3. Klassifikation der Festkörper.- 2. Kristalle.- 2.1. Bindungsarten.- 2.1.1. Ionenbindung (heteropolare Bindung).- 2.1.2. Kovalente (homöopolare) Bindung.- 2.1.3. Metallische Bindung.- 2.1.4. Molekülkristalle.- 2.1.5. Wasserstoffbrückenbindung.- 2.2. Translationsgitter und Kristallsysteme.- 2.2.1. Historisches, Grundbegriffe.- 2.2.2. Bezeichnung von Punkten, Richtungen und Ebenen.- 2.2.3. Symmetrieoperationen im Punktgitter.- 2.2.4. Kristallsysteme und Bravais-Gitter.- 2.3. Kristallstrukturen.- 2.3.1. Einfluß der Basis auf die Kristallsymmetrie.- 2.3.2. Die 32 Kristallklassen.- 2.3.3. Mikrosymmetrie - Raumgruppen.- 2.4. Spezielle Kristallstrukturen.- 2.4.1. Übersicht.- 2.4.2. Kristallstrukturen der Elemente.- 2.4.3. Kristallstrukturen von AB-Verbindungen.- 2.4.4. Einige Beispiele komplizierter Strukturen.- 2.5. Züchtung von Einkristallen.- 2.5.1. Übersicht über die wichtigsten Verfahren.- 2.5.2. Zum Mechanismus des Kristallwachstums.- 2.5.3. Physikalische Reinigung durch Zonenschmelzen.- 2.6. Bindungsenergie der Kristalle.- 2.6.1. Definition und experimentelle Bestimmung.- 2.6.2. Madelung-Zahlen der Ionenkristalle.- 2.6.3. Bestimmung des Abstoßungspotentials aus der Kompressibilität.- 2.6.4. Oberflächenenergie von Kristallen.- 3. Strukturuntersuchung von Festkörpern.- 3.1. Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen über Morphologie, Struktur und chemische Zusammensetzung.- 3.1.1. Wichtige Teilchen- und Welleneigenschaften.- 3.1.2. Unelastische Wechselwirkung und sekundäre Strahlen.- 3.2. Beugung von Wellen im Kristallgitter.- 3.3. Laue-Gleichungen.- 3.4. Reziprokes Gitter.- 3.4.1. Definition.- 3.4.2. Weitere Eigenschaften des reziproken Gitters.- 3.4.3. Ewald-Kugel.- 3.4.4. Ableitung der Bragg-Gleichung.- 3.4.5. Brillouinsche Zonen.- 3.4.6. Fourier-Transformation und k-Raum.- 3.5. Die hauptsächlichen Verfahren der Strukturuntersuchung.- 3.5.1. Elementare Interpretation der Bragg-Gleichung..- 3.5.2. Laue-Verfahren.- 3.5.3. Braggsches Drehkristallverfahren.- 3.5.4. Pulververfahren nach Debye und Scherrer.- 3.6. Intensität der Beugungsmaxima.- 3.6.1. Die wichtigsten Einflußfaktoren.- 3.6.2. Ableitung des Strukturfaktors.- 3.6.3. Beispiele für den Einfluß des Strukturfaktors.- 3.6.4. Atomfaktor.- 4. Realstruktur der Festkörper.- 4.1. Punktdefekte (nulldimensionale Fehlordnung).- 4.1.1. Leerstellen im Gitter.- 4.1.2. Teilchen auf Zwischengitterplätzen.- 4.1.3. Substitutionsstörstellen.- 4.1.4. Punktdefekte in Verbindungen.- 4.1.5. Diffusion von Punktdefekten.- 4.1.6. Ionenleitung in Festkörpern.- 4.1.7. Festkörperreaktivität und Korrosion.- 4.1.8. Strahlenschäden in Festkörpern.- 4.1.9. Nachweis und Bedeutung von Punktdefekten.- 4.2. Versetzungen (eindimensionale Fehlordnung).- 4.2.1. Stufenversetzungen.- 4.2.2. Schraubenversetzungen.- 4.2.3. Allgemeiner Typ der eindimensionalen Fehlordnung.- 4.2.4. Nachweis und Beobachtungen von Versetzungen.- 4.2.5. Eigenschaften von Versetzungen.- 4.2.6. Vervielfachung, Ausheilung und Entstehung von Versetzungen.- 4.2.7. Versetzungsstruktur und Kristallbau.- 4.3. Zwei- und dreidimensionale Baufehler.- 4.3.1. Kleinwinkelkorngrenzen.- 4.3.2. Großwinkelkorngrenzen.- 4.3.3. Dreidimensionale Baufehler.- 4.4. Oberflächen und dünne Schichten fester Stoffe.- 4.4.1. Begriff, Bedeutung, Anwendungen.- 4.4.2. Realstruktur und atomare Prozesse an Oberflächen.- 4.4.3. Keimbildung und Schichtwachstum.- 4.4.4. Die wichtigsten Beschichtungsverfahren.- 4.5. Nicht- oder teilkristalline feste Stoffe.- 4.5.1. Kennzeichnung und Übersicht.- 4.5.2. Gläser und verwandte Stoffe.- 4.5.3. Organische Hochpolymere.- 5. Mechanische und thermische Eigenschaften.- 5.1. Grundlagen der Festkörpermechanik.- 5.1.1. Grundbegriffe.- 5.1.2. Dehnungskomponenten und Verzerrungstensor.- 5.1.3. Spannungskomponenten und Spannungstensor.- 5.1.4. Verallgemeinerte
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