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Das vorliegende Buch gibt eine kompakte Einführung in die Grundlagen der Festkörperphysik, wobei der Schwerpunkt auf den elektrischen und magnetischen Materialeigenschaften liegt.

 

Leser werden nicht nur die kompakte und anschauliche Herangehensweise schätzen, sondern auch die kurzen Abschnitte über die Forschungsgeschichte der Festkörperphysik, die mit wegweisenden Forscherinnen und Forschern wie Max Planck, Albert Einstein aber auch Heike Kamerlingh Onnes, Eugene Wigner oder Frederick Seitz verbunden ist. Diese helfen dabei, die Entwicklung der Festkörperphysik und ihre unterschiedlichen Theorien und Modelle verstehen und einordnen zu können [...] (Verlagstext)

 

 

 

Aus dem Inhalt:

/ 1 Rasante Entwicklung 1 / 2 Geordnete Gitter in Kristallen 17 / 2.1 Beugungstheorie 22 / 2.2 Reziprokes Gitter, Brillouin-Zonen 26 / 2.3 Quasikristalle 30 / 2.4 Bindungskräfte 31 / 3 Ständige Bewegung im Kristallgitter 37 / 3.1 Quantentheorie: Max Planck, Albert Einstein 38 / 3.2 Spezifische Wärme des Kristallgitters, Phononenspektrum 40 / 3.3 Wärmeleitfähigkeit des Kristallgitters 46 / 3.4 Ballistische Phononen 47 / 4 Elektrischer Leiter oder Isolator? - Energiebänder 51 / 4.1 Näherung mit gebundenen Elektronen (Felix Bloch) 53 / 4.2 Näherung mit freien Elektronen (Rudolf Peierls) 57 / 4.3 Metall-Isolator Übergang, Mott Übergang 59 / 5 Metalle gehorchen den Verboten der Quantenstatistik 61 / 5.1 Drude-Lorentz-Modell 61 / 5.2 Quantenstatistik, Fermi-Verteilung 64 / 5.3 Fermi-Oberfläche 66 / 5.4 Bloch-Grüneisen-Gesetz 68 / 5.5 Thermoelektrizität 70 / 6 Weniger ist mehr: Halbleiter 75 / 6.1 Intrinsische Halbleiter 77 / 6.2 Dotierte Halbleiter 82 / 6.3 Exzitonen und Elektron-Loch-Tröpfchen 83 / 6.4 Metall-Halbleiter-Kontakt, p-n-Übergang 84 / 6.5 Transistor 89 / 6.6 Fotovoltaik, LED, Halbleiter-Laser 91 / 6.7 Miniaturisierung, Planartechnologie 94 / 6.8 Thermoelektrizität, Peltier-Kühlung 96 / / 7 Kreisende Elektronen in hohen Magnetfeldern 101 / 7.1 Hall-Effekt 102 / 7.2 Magnetwiderstand 104 / 7.3 Theorie von Landau, Landau Zylinder, De-Haas-van-Alphen-Effekt 105 / 7.4 Ganzzahliger Quanten-Hall-Effekt 112 / 7.5 Fraktionierter Quanten-Hall-Effekt 117 / 7.6 Erzeugung von hohen Magnetfeldern 120 / 8 Der Rekord: Supraleiter 123 / 8.1 Meissner-Effekt, magnetische Eindringtiefe, London-Theorie 127 / 8.2 lyp-II-Supraleiter 135 / 8.3 Magnetisches Flussquant 138 / 8.4 BCS-Theorie, Energielücke 141 / 8.5 Josephson-Effekt 144 / 8.6 Bewegung der magnetischen Flussquanten 148 / 8.7 Thermodiffusion magnetischer Flussquanten 152 / 8.8 Technische Anwendungen: Mikroelektronik 153 / 8.9 Technische Anwendungen: Starkstromtechnik 156 / 9 Die Überraschung: Hochtemperatur-Supraleitung 159 / 9.1 Kuprat-Supraleiter 160 / 9.2 Symmetrie der Wellenfunktion 166 / 9.3 Magnetische Flusslinien im Mischzustand: Vortex Materie 167 / 9.4 Korngrenzen 169 / 9.5 Intrinsischer Josephson-Kontakt 171 / 9.6 Weitere neue Supraleiter, MgB2, Eisen-Pniktide 173 / 9.7 Supraleitung in Grenzflächen und Monolagen 175 / 9.8 Technische Anwendungen 177 / 10 Magnetismus: Ordnung bei den Elementarmagneten 179 / 10.1 Diamagnetismus 180 / 10.2 Paramagnetismus 181 / 10.3 Ferromagnetismus 185 / 10.4 Spinwellen 189 / 10.5 Antiferromagnetismus 191 / 10.6 Technische Anwendungen, Riesenmagnetwiderstand, Spintronik 193 / 11 Nanostrukturen: Übergitter, Quantendrähte, Quantenpunkte und Quantencomputer 199 / 11.1 Übergitter, Bloch-Oszillationen 201 / 11.2 Mesoskopischer Bereich, ballistischer Elektronentransport, quantisierter Leitwert 205 / 11.3 Bottom-Up, Fullerene 210 / 11.4 Graphen, Doppel- und Mehrfach-Schichten,magischer Winkel 214 / 11.5 Quantenpunkte 217 / 11.6 Topologische Isolatoren, Metalle und Halbmetalle 219 / 11.7 Aharonov-Bohm-Effekt 221 / 11.8 Quantencomputer und neuromorphe Rechner 223 / 12 Fehler im Kristallgitter: nützlich oder schädlich? 227 / 12.1 Unordnung im thermodynamischen Gleichgewicht 228 / 12.2 Leerstellen im Kristallgitter 229 / 12.3 Materialwissenschaft der Strahlenschäden 233 / 12.4 Mechanische Festigkeit von Werkstoffen 234 / 12.5 Kristall Versetzungen 236 / 12.6 Materialprüfung 239 / 12.7 Magnetische Verunreinigungen, Kondo-Effekt 241 / / Anhang 245 / / Bibliografie 249 / / Personenverzeichnis 253 / / Stichwortverzeichnis 257