Verfügbarkeit: Festkörperphysik | Technische Universität München

Festkörperphysik: Einführung in die Grundlagen

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Ibach, Harald 1941- (VerfasserIn), Lüth, Hans 1940- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 2002
Ausgabe:	6. Aufl.
Schriftenreihe:	Springer-Lehrbuch
Schlagwörter:	Festkörperphysik Lehrbuch
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adam_text	Inhaltsverzeichnis 1. Die chemische Bindung in Festkörpern 1 1.1 Das Periodensystem 1 1.2 Kovalente Bindung 4 1.3 Die Ionenbindung 9 1.4 Metallische Bindung 13 1.5 Die Wasserstoffbrückenbindung 14 1.6 Die Van der Waals-Bindung 15 Übungen 17 2. Die Struktur von Festkörpern 21 2.1 Translationsgitter 22 2.2 Punktsymmetrien 25 2.3 Die 32 Kristallklassen (Punktgruppen) 27 2.4 Die Bedeutung der Symmetrie 28 2.5 Einfache Kristallstrukturen 31 2.6 Phasendiagramme von Legierungen 36 2.7 Defekte in Festkörpern 46 Übungen 49 3. Die Beugung an periodischen Strukturen 51 3.1 Die allgemeine Beugungstheorie 51 3.2 Periodische Strukturen und reziprokes Gitter 57 3.3 Die Streubedingung bei periodischen Strukturen 58 3.4 Die Braggsche Deutung der Beugungsbedingung 60 3.5 Die Brillouinschen Zonen 63 3.6 Der Strukturfaktor 64 3.7 Methoden der Strukturanalyse 67 Übungen 70 Tafel I: Beugungsexperimente mit verschiedenen Teilchen ... 72 Tafel II: Röntgeninterferometer und Röntgentopographie .... 78 4. Dynamik von Atomen in Kristallen 83 4.1 Das Potential 84 4.2 Die Bewegungsgleichungen 85 4.3 Die lineare zweiatomige Kette 87 4.4 Streuung an zeitlich veränderlichen Strukturen - Phononenspektroskopie 91 4.5 Elastisches Verhalten von Kristallen 94 Übungen 105 Tafel III: Raman-Spektroskopie 107 XII Inhaltsverzeichnis 5. Thermische Eigenschaften 113 5.1 Die Zustandsdichte 114 5.2 Thermische Energie eines harmonischen Oszillators ... 117 5.3 Spezifische Wärme 118 5.4 Anharmonische Effekte 121 5.5 Thermische Ausdehnung 122 5.6 Wärmeleitung durch Phononen 125 Übungen 131 Tafel IV: Experimente bei tiefen Temperaturen 132 6. „Freie Elektronen im Festkörper 137 6.1 Das freie Elektronengas im Potentialkasten 138 6.2 Das Fermi-Gas bei T-0 K 142 6.3 Fermi-Statistik 144 6.4 Spezifische Wärme der Metallelektronen 147 6.5 Elektrostatische Abschirmung in einem Fermi-Gas - Mott-Übergang 151 6.6 Glühemission aus Metallen 154 Übungen 158 7. Elektronische Bänder in Festkörpern 161 7.1 Allgemeine Symmetrieeigenschaften 162 7.2 Näherung des quasifreien Elektrons 165 7.3 Näherung vom „stark gebundenen Elektron her 170 7.4 Beispiele von Bandstrukturen 175 7.5 Zustandsdichten 179 7.6 Zustandsdichte nichtkristalliner Festkörper 181 Übungen 185 Tafel V: Photoemissionsspektroskopie 187 8. Magnetismus 191 8.1 Dia- und Paramagnetismus 192 8.2 Austauschwechselwirkung 197 8.3 Austauschwechselwirkung zwischen freien Elektronen . 200 8.4 Das Bandmodell für den Ferromagnetismus 202 8.5 Das Temperaturverhalten eines Ferromagneten im Bandmodell 206 8.6 Ferromagnetische Kopplung bei lokalisierten Elektronen 209 8.7 Antiferromagnetismus 212 8.8 Spinwellen 216 Übungen 221 Tafel VI: Magnetostatische Spinwellen 222 Tafel VII: Oberflächenmagnetismus 226 9. Bewegung von Ladungsträgern und Transportphänomene . 229 9.1 Bewegung von Ladungsträgern in Bändern - die effektive Masse 229 9.2 Ströme in Bändern und Defektelektronen 233 Inhaltsverzeichnis XIII 9.3 Streuung von Elektronen in Bändern 235 9.4 Boltzmann-Gleichung und Relaxationszeit 239 9.5 Die elektrische Leitfähigkeit von Metallen 244 9.6 Thermoelektrische Effekte 250 9.7 Das Wiedemann-Franz-Gesetz 254 9.8 Elektrische Leitfähigkeit durch lokalisierte Elektronen . 255 Übungen 259 Tafel VIII: Quantenoszillationen und die Topologie von Fermi-Flächen 261 10. Supraleitung 265 10.1 Einige Grundphänomene der Supraleitung 265 10.2 Phänomenologische Beschreibung durch London-Gleichungen 270 10.3 Instabilität des „Fermi-Sees und Cooper-Paare 273 10.4 Der BCS-Grundzustand 278 10.5 Das Anregungsspektrum des Supraleiters 287 10.6 Konsequenzen der BCS-Theorie und Vergleich mit experimentellen Befunden 292 10.7 Suprastrom und kritischer Strom 296 10.8 Kohärenz des BCS-Grundzustandes und Meissner-Ochsenfeld-Effekt 300 10.9 Quantisierung des magnetischen Flusses 305 10.10 Supraleiter 2. Art 309 10.11 Neuartige „Hochtemperatur -Supraleiter 316 Übungen 325 Tafel IX: Einelektronen-Tunneln an Supraleitern 327 Tafel X: Cooper-Paar-Tunneln - Josephson-Effekte 334 11. Dielektrische Eigenschaften der Materie 339 11.1 Die dielektrische Funktion 339 11.2 Absorption elektromagnetischer Strahlung 342 11.3 Die dielektrische Funktion für harmonische Oszillatoren 345 11.4 Longitudinale und transversale Eigenschwingungen . . . 348 11.5 Oberflächenwellen eines Dielektrikums 350 11.6 Das Reflexionsvermögen des dielektrischen Halbraums . 352 11.7 Das lokale Feld 353 11.8 Polarisationskatastrophe und Ferroelektrika 356 11.9 Das freie Elektronengas 357 11.10 Interband-Übergänge 360 11.11 Exzitonen 367 11.12 Dielektrische Energieverluste von Elektronen 368 Übungen 372 Tafel XI: Spektroskopie mit Photonen und Elektronen 375 Tafel XII: Infrarot-Spektroskopie 377 Tafel XIII: Die Methode der frustrierten Totalreflexion 379 12. Halbleiter 381 12.1 Daten einiger wichtiger Halbleiter 382 XIV Inhaltsverzeichnis 12.2 Ladungsträgerdichte im intrinsischen Halbleiter 386 12.3 Dotierung von Halbleitern 390 12.4 Ladungsträgerdichte in dotierten Halbleitern 394 12.5 Leitfähigkeit von Halbleitern 399 12.6 Der p-n-Übergang und der Metall/Halbleiter-Schottky-Kontakt 405 12.7 Halbleiterheterostrukturen und Übergitter 421 12.8 Wichtige Halbleiterbauelemente 434 Übungen 448 Tafel XIV: Hall-Effekt 450 Tafel XV: Zyklotron-Resonanz bei Halbleitern 452 Tafel XVI: Shubnikov-de Haas-Oszillationen und Quanten-Hall-Effekt 454 Tafel XVII: Halbleiterepitaxie 460 Literaturverzeichnis 465 Sachverzeichnis 477 Periodensystem der Elemente (Vordere Einbandrückseite) Konstanten und Äquivalentwerte (Hintere Einbandrückseite)
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