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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PA Ashc / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

Die große Stärke des Ashcroft liegt in den ausführlichen Erklärungen, die didaktisch geschickt aufeinander aufbauen. Tiefer gehende quantenmechanische Rechnungen werden vermieden. Stattdessen wird mit logischer Klarheit und sehr geschickt ein anschauliches Bild der Festkörperphysik entwickelt, das dem Anfänger in der Festkörperphysik den Einstieg in das schwierige Fach erleichtert.

Das Buch fängt mit klassischen Erklärungsmodellen des Festkörpers an, zeigt deren Begrenztheit auf und führt die Quantenmechanik schrittweise ein, um die Modelle immer weiter zu verfeinern. So entsteht mit einem Minimum an mathematischem Rüstzeug ein ausgesprochen detailliertes Bild des Festkörpers, und dem Leser wird es durch die allmähliche Steigerung zu abstrakteren Theorien leicht gemacht, sich von den Autoren führen zu lassen.

Auf die ausführliche Beschreibung experimenteller Arbeiten wird in diesem Buch verzichtet. Das heißt aber nicht, dass auf experimentelle Ergebnisse kein Bezug genommen wird. Stets werden die Theorien an den experimentellen Werten gemessen und existierende Abweichungen zum Anlass für tiefergehende Betrachtungen genommen. (Verlagsinformation)

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort V Wichtige Tabellen XXIII/ Vorschläge zur Verwendung des Buches XXVII Die Drude-Theorie der Metalle Grundannahmen des Drude-Modells Gleichstromleitfähigkeit eines Metalls Hall-Effekt und Magnetwiderstand Wechselstromleitfähigkeit eines Metalls Wärmeleitfähigkeit eines Metalls Aufgaben Die Sommerfeld-Theorie der Metalle Eigenschaften des Elektronengases im Grundzustand Thermische Eigenschaften des freien Elektronengases: Die Fermi-Dirac-Verteilung Thermische Eigenschaften des freien Elektronengases: Anwendungen der Fermi-Dirac-Verteilung Die Sommerfeld-Theorie der elektrischen Leitung in Metallen Aufgaben Unzulänglichkeiten des Modells freier Elektronen Schwierigkeiten mit dem Modell freier Elektronen Rückblick auf die fundamentalen Annahmen Kristallgitter Bravaisgitter Unendliche Gitter und endliche Kristalle Weitere Illustrationen und wichtige Beispiele Eine Bemerkung zum Gebrauch der Begriffe Koordinationszahl Primitive Einheitszelle Einheitszelle und konventionelle Einheitszelle Primitive Zelle nach Wigner-Seitz Kristallstrukturen: Gitter mit einer Basis Einige wichtige Beispiele für Kristallstrukturen und Gitter mit Basen Weitere Aspekte von Kristallgittern Aufgaben Das reziproke Gitter Definition des reziproken Gitters Das reziproke Gitter ist ein Bravaisgitter Das Reziproke des reziproken Gitters Wichtige Beispiele Volumen der primitiven Zelle des reziproken Gitters Erste Brillouin-Zone Gitterebenen Millersche Indizes von Gitterebenen Einige Schreibweisen zur Angabe von Richtungen im Kristall Aufgaben Bestimmung von Kristallstrukturen mittels Röntgenbeugung Braggsche Theorie der Beugung von Röntgenstrahlung an einem Kristall Lauesche Theorie der Beugung von Röntgenstrahlung an einem Kristall Äquivalenz der Betrachtungsweisen Braggs und von Laues Geometrien experimenteller Anordnungen, die der Lauesche Ansatz nahelegt Beugung durch ein einatomiges Gitter mit Basis - Der geometrische Strukturfaktor Beugung durch einen mehratomigen Kristall - Der Atomformfaktor Aufgaben Klassifikation der Bravaisgitter und Kristallstrukturen Klassifikation der Bravaisgitter Die sieben Kristallsysteme Die vierzehn Bravaisgitter Die sieben Kristallsysteme und vierzehn Bravaisgitter Die kristallographischen Punktgruppen und Raumgruppen Systematische Benennung der Punktgruppen Die Raumgruppen Beispiele von Elementkristallen Aufgaben Elektronische Energieniveaus in einem periodischen Potential Das periodische Potential Blochscher Satz Erster Beweis des Blochschen Satzes Die Born-von Karman-Randbedingung Ein weiterer Beweis des Blochschen Satzes Allgemeine Bemerkungen zum Blochschen Satz Die Fermifläche Niveaudichte Aufgaben Elektronen in einem schwachen periodischen Potential Allgemeiner Ansatz der Schrödingergleichung bei schwachem Potential " Energieniveaus in der Umgebung einer einzelnen Bragg-Ebene Energiebänder im Eindimensionalen Energie-Wellenvektor-Kurven im Dreidimensionalen Die Energielücke Brillouin-Zonen Geometrischer Strukturfaktor für einatomige Gitter mit Basis Einfluß der Spin-Bahn-Kopplung an Punkten hoher Symmetrie Aufgaben Das Tight-Binding-Xerfahren Allgemeine Formulierung der Näherung Anwendung der Theorie zur Bestimmung eines s-Bandes, das aus einem einzelnen atomaren s-Niveau entsteht Allgemeine Bemerkungen zur Methode des tight-binding Wannier-Funktionen Aufgaben Weitere Verfahren zur Berechnung von Bandstrukturen Allgemeine Eigenschaften von Valenzband-Wellenfunktionen Die Zellen-Methode nach Wigner-Seitz Das augmented plane-wave-Verfahren Die Methode der Greenschen Fünktionen nach Korringa, Kohn und Rostoker (KKR-Verfahren) Das orthogonalized plane-wave-Verfahren Das Pseudopotential Kombinierte Verfahren Aufgaben Semiklassisches Modell der Elektronendynamik Beschreibung des semiklassischen Modells Bemerkungen zum semiklassischen Modell und Beschränkungen seines Gültigkeitsbereiches Folgerungen aus den semiklassischen Bewegungsgleichungen Aufgaben Semiklassische Theorie der Leitung in Metallen Die Relaxationszeitnäherung Berechnung der Nichtgleichgewichts-Verteilungsfunktion Vereinfachungen der Nichtgleichgewichts-Verteilungsfunktion in speziellen Fällen Gleichstromleitfähigkeit Wechselstromleitfähigkeit Wärmeleitfähigkeit Die Thermoelektrische Kraft Weitere thermoelektrische Effekte Semiklassische Leitfähigkeit in einem homogenen Magnetfeld Aufgaben Experimentelle Bestimmung der Fermifläche Der de Haas-van Alphen-Effekt Freie Elektronen in einem homogenen Magnetfeld Energieniveaus von Bloch-Elektronen in einem homogenen Magnetfeld . Physikalischer Ursprung der oszillatorischen Phänomene Einfluß des Elektronenspins auf die oszillatorischen Phänomene Weitere „Sonden" zur Vermessung der Fermifläche Aufgaben Bandstrukturen ausgewählter Metalle Einwertige Metalle Zweiwertige Metalle Dreiwertige Metalle Vierwertige Metalle Halbmetalle Übergangsmetalle Metalle der Seltenen Erden Legierungen Aufgaben Die Grenzen der Relaxationszeitnäherung Mechanismen der Elektronenstreuung Streuwahrscheinlichkeit und Relaxationszeit Änderungsrate der Verteilungsfunktion aufgrund von Stößen Berechnung der Verteilungsfunktion: Die Boltzmann-Gleichung Streuung an Verunreinigungen Das Wiedemann-Franzsche Gesetz Die Matthiessensche Regel Streuung in isotropen Stoffen Aufgaben Die Grenzen der Näherung unabhängiger Elektronen Austausch: Die Hartree-Fock-Näherung Hartree-Fock-Theorie freier Elektronen Abschirmung, allgemeine Betrachtung Thomas-Fermi-Theorie der Abschirmung Lindhard-Theorie der Abschirmung Frequenzabhängige Lindhard-Abschirmung Hartree-Fock-Näherung mit Abschirmung Theorie der Fermiflüssigkeit Theorie der Fermiflüssigkeit: Konsequenzen aus dem Pauliprinzip für die Elektron-Elektron-Streuung nahe der Fermienergie Theorie der Fermiflüssigkeit: Quasiteilchen Theorie der Fermiflüssigkeit: Die -Funktion Theorie der Fermiflüssigkeit: Zusammenfassung und „Daumenregeln" Aufgaben Oberflächeneffekte Einfluß der Oberfläche auf die Bindungsenergie eines Elektrons: Die Austrittsarbeit Kontaktpotentiale Bestimmung von Austrittsarbeiten durch Messung der Kontaktpotentiale Weitere Methoden zur Messung von Austrittsarbeiten: Glühemission Gemessene Werte der Austrittsarbeiten ausgewählter Metalle Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED) Das Feldionenmikroskop Elektronische Oberflächenzustände Aufgaben Klassifikation der Festkörper Klassifikation der Isolatoren Ionenkristalle Alkalihalogenide (I-VH-Ionenkristalle) Ionenradien II-VI-Ionenkristall e III-V-Kristalle (gemischt ionisch-kovalent) Kovalente Kristalle Molekülkristalle Metalle Wasserstoffbrücken-gebundene Kristalle Aufgaben Gitterenergie Molekülkristalle: Die Edelgase Ionenkristalle Bindung in kovalenten Kristallen und Metallen Bindung in kovalenten Kristallen Bindung in Metallen mit freien Elektronen Aufgaben Unzulänglichkeiten des Modells eines statischen Gitters Gleichgewichtseigenschaften Transporteigenschaften Wechselwirkung mit Strahlung Klassische Theorie des harmonischen Kristalls Die harmonische Näherung Die adiabatische Näherung Wärmekapazität des klassischen Kristalls: Das Gesetz von Dulong-Petit Normalschwingungen eines eindimensionalen, einatomigen Bravaisgitters Normalschwingungen eines eindimensionalen Gitters mit Basis Normalschwingungen eines einatomigen, dreidimensionalen Bravaisgitters Normalschwingungen eines dreidimensionalen Gitters mit Basis Zusammenhang mit der Theorie der Elastizität Weitere Verminderung der Anzahl unabhängiger elastischer Konstanten. Kristallsymmetrien Aufgaben Quantentheorie des harmonischen Kristalls Normalschwingungen gegen Phononen Allgemeine Form der Wärmekapazität des Gitters Wärmekapazität bei hohen Temperaturen Wärmekapazität bei niedrigen Temperaturen Wärmekapazität im mittleren Temperaturbereich: Die Modelle von Debye und Einstein Die Debyesche Interpolation Das Einstein-Modell Vergleich der Wärmekapazitäten von Elektronen und Gitter Dichte der Normalschwingungen (Dichte der Phononenniveaus) Analogie zur Theorie der Schwarzkörperstrahlung Aufgaben Messung der Dispersionsrelationen von Phononen Streuung von Neutronen an einem Kristall Streuung elektromagnetischer Strahlung an einem Kristall Wellenbild der Wechselwirkung von Strahlung und Gitterschwingungen . Aufgaben Anharmonische Effekte in Kristallen Allgemeine Aspekte anharmonischer Theorien Zustandsgieichung und Wärmeausdehnung eines Kristalls Wärmeausdehnung: Der Grüneisen-Parameter Wärmeausdehnung der Metalle Wärmeleitfähigkeit des Gitters: Ein allgemeiner Ansatz Wärmeleitfähigkeit des Gitters: Elementare kinetische Theorie Zweiter Schall Aufgaben Phononen in Metallen Elementare Theorie der Phononen-Dispersionsrelation Kohn-Anomalien Dielektrische Konstante eines Metalls Effektive Elektron-Elektron-Wechsel Wirkung Phononenbeitrag zur Energie-Wellenvektor-Relation der Elektronen Elektron-Phonon-Wechselwirkung Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes der Metalle Modifikation des T -Gesetzes durch Umklapp-Prozesse Phononen-Drag Aufgaben Dielektrische Eigenschaften von Isolatoren Theorie des lokalen Feldes Theorie der Polarisierbarkeit Kovalent gebundene Isolatoren Pyroelektrizität Ferroelektrizität Aufgaben Homogene Halbleiter Beispiele für Halbleiter Typische Bandstrukturen von Halbleitern Zyklotronresonanz Anzahl der Ladungsträger im thermodynamischen Gleichgewicht Störstellenniveaus Besetzung der Störstellenniveaus im thermodynamischen Gleichgewicht Ladungsträgerkonzentrationen dotierter Halbleiter im thermodynamischen Gleichgewicht Störstellenbandleitung Transporttheorie in nichtentarteten Halbleitern Aufgaben Inhomogene Halbleiter Das semiklassische Modell Der p-n-Übergang im thermodynamischen Gleichgewicht Einfaches Modell der Gleichrichtung an einem p-n-Übergang Allgemeine physikalische Aspekte des Nichtgleichgewichtszustandes .... Eine detailliertere Theorie des p-n-Übergangs im Nichtgleichgewicht .... Aufgaben Kristalldefekte Punktdefekte: Allgemeine thermodynamische Eigenschaften Defekte und thermodynamisches Gleichgewicht Punktdefekte und die elektrische Leitfähigkeit der Ionenkristalle Farbzentren Polaronen Exzitonen Liniendefekte: Versetzungen Festigkeit von Kristallen Dehnungshärtung Versetzungen und Kristallwachstum Whisker Beobachtung von Versetzungen und anderen Kristalldefekten Oberflächendefekte: Stapelfehler Kleinwinkel-Korngrenzen Aufgaben Diamagnetismus und Paramagnetismus Magnetisierungsdichte und Suszeptibilität Berechnung atomarer Suszeptibilitäten: Allgemeine Formulierung des Problems Suszeptibilität von Isolatoren mit gefüllten Elektronenschalen: Larmorscher Diamagnetismus Grundzustand eines Atoms mit einer teilweise gefüllten Elektronenschale: Die Hundschen Regeln Suszeptibilität von Isolatoren, die Atomrümpfe mit einer teilweise gefüllten Elektronenschale enthalten: Paramagnetismus Magnetisierung eines Systems identischer Atomrümpfe mit gleichen Gesamtdrehimpulsen J: Das Curiesche Gesetz Curiesches Gesetz in Festkörpern Thermische Eigenschaften paramagnetischer Isolatoren: Adiabatische Entmagnetisierung Suszeptibilität der Metalle: Paulischer Paramagnetismus Diamagnetismus der Leitungselektronen Messung des Paulischen Paramagnetismus durch Kernmagnetische Resonanz Diamagnetismus der Elektronen in dotierten Halbleitern Aufgaben Wechselwirkungen der Elektronen und magnetische Struktur Abschätzung der Wechsel Wirkungsenergie magnetischer Dipole Magnetische Eigenschaften eines Zwei-Elektronen-Systems: Singulett- und Triplettzustände Berechnung der Singulett-Triplett-Aufspaltung: Versagen der Näherung unabhängiger Elektronen Spin-Hamiltonoperator und Heisenberg-Modell Direkter Austausch, Superaustausch, Indirekter Austausch, Itineranter Austausch Magnetische Wechselwirkungen in "einem Gas freier Elektronen Das Hubbard-Modell Lokalisierte Momente in Legierungen Die Kondo-Theorie des Widerstandsminimums Aufgaben Magnetische Ordnung Typen magnetischer Struktur Beobachtung magnetischer Struktur Thermodynamische Eigenschaften beim Einsetzen magnetischer Ordnung Eigenschaften bei der Temperatur Null: Grundzustand des Heisenberg-Ferromagneten Eigenschaften bei der Temperatur Null: Grundzustand des Heisenberg-Antiferromagneten Verhalten des Heisenberg-Ferromagneten bei niedrigen Temperaturen: Spinwellen Suszeptibilität bei hohen Temperaturen Untersuchung des kritischen Punktes Molekularfeldtheorie Folgen des Vorhandenseins der Dipol Wechsel Wirkung in Ferromagneten: Domänen Folgen des Vorhandenseins der Dipolwechselwirkung: Entmagnetisierungsfaktoren Aufgaben Supraleitung Kritische Temperatur oder Sprungtemperatur Dauerströme Thermoelektrische Eigenschaften Magnetische Eigenschaften: Idealer Diamagnetismus Magnetische Eigenschaften: Das kritische Feld Wärmekapazität Weitere Folgen aus dem Vorhandensein einer Energielücke Die London-Gleichung Qualitative Eigenschaften der mikroskopischen Theorie Quantitative Voraussagen der elementaren mikroskopischen Theorie Der Meißner-Ochsenfeld-Effekt im Lichte der mikroskopischen Theorie . Die Ginzburg-Landau-Theorie Flußquantisierung Das Phänomen der Dauerströme im Lichte der mikroskopischen Theorie . Tunneln von Supraströmen: Die Josephson-Effekte Aufgaben Anhänge A Wichtige numerische Beziehungen B Das Chemische Potential C Die Sommerfeld-Entwicklung D Entwicklung periodischer Funktionen nach ebenen Wellen E Geschwindigkeit und effektive Masse von Bloch-Elektronen F Einige Identitäten der Fourier-Analyse periodischer Systeme G Das Variationsprinzip für die Schrödingergleichung H Hamiltonsche Formulierung der semiklassischen Bewegungsgleichungen und der Satz von Liouville I Der Greensche Satz für periodische Funktionen J Bedingungen für das Ausbleiben von Interbandübergängen in homogenen elektrischen Feldern oder homogenen Magnetfeldern K Optische Eigenschaften der Festkörper L Quantentheorie des Harmonischen Kristalls M Erhaltung des Kristallimpulses N Theorie der Streuung von Neutronen an einem Kristall O Anharmonische Terme und n-Phononen-Prozesse P Berechnung des Landeschen g-Faktors