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Contents
Geleitwort
Vorwort zur 2. Auflage
Vorwort zur 1. Auflage
Danksagung
Zum Inhalt von Band VI
Symbolverzeichnis Band VI
Wichtige physikalische Größen, Band VI
1 Statistische Physik
1.1 Elementare Statistik und Wahrscheinlichkeit
1.1.1 Grundbegriffe
1.1.2 Die eindimensionale Zufallsbewegung (linear random walk) als Beispiel für das Auftreten zufälliger Ereignisse
1.1.3 Mittelwertbildung und Gesetz der großen Zahl
1.1.4 Die Gaußsche und die Poissonsche Wahrscheinlichkeitsverteilung
1.2 Statistik von Vielteilchensystemen
1.2.1 Mikroskopische Beschreibung des Systemzustandes, Zustandsraum
1.2.2 Statistisches Ensemble und Makrozustand
1.2.3 Grundlegendes Postulat
1.2.4 Das mikrokanonische Ensemble und die Berechnung der Wahrscheinlichkeit makroskopischer Parameter
1.2.5 Die Zustandssummen für ein Teilchen im Kasten und das ideale Gas
1.3 Thermische Wechselwirkung und repräsentative Ensembles physikalischer Systeme
1.3.1 Thermische Wechselwirkung zwischen makroskopischen Systemen
1.3.2 Thermisches Gleichgewicht, Temperatur
1.3.3 Statistische Physik und Thermodynamik
1.3.4 System im Kontakt mit einem Wärmereservoir, kanonische Zustandssumme
1.3.5 Großkanonisches Ensemble
1.3.6 Der Gleichverteilungssatz (Äquipartitionstheorem)
1.4 Quantenstatistik idealer Gase
1.4.1 Identische Teilchen
1.4.2 Die Abzählung der Zustände
1.4.3 Maxwell-Boltzmann Statistik (1859)
1.4.4 Fermi-Dirac Statistik (1926)
Zusammenfassung
Anhang 1 Maxwell-Boltzmann Statistik – Einteilchenzustandssumme, Quantenkonzentration, klassisches ideales Gas
Anhang 2 Fermi-Dirac Statistik – Quantenkonzentration und Beispiele
Anhang 3 Bose-Einstein Statistik – die Einstein-Kondensationstemperatur
2 Festkörperphysik
2.1 Chemische Bindung
2.1.1 Bindungsarten
2.1.2 Kovalente Bindung mehratomiger Moleküle
2.1.3 Kristallbindungen
2.2 Kristallstruktur, reziprokes Gitter, Kristallbeugung, Gitterfehler
2.2.1 Kristallgitter
2.2.2 Struktur einfacher Kristalle
2.2.3 Kristallographische Ebenen und Richtungen
2.2.4 Das reziproke Gitter (reciprocal lattice)
2.2.5 Beugung am Kristall (elastische Streuung)
2.2.6 Gitterfehler (lattice defects)
2.3 Spezifische Wärme des Festkörpers
2.3.1 Wärmekapazität und spezifische Wärme am Beispiel des idealen Gases
2.3.2 Klassische Theorie der spezifischen Wärme des Festkörpers
2.3.3 Das Einstein-Modell (1906)
2.3.4 Das Debye-Modell (1912)
2.3.5 Die spezifische Wärme der Leitungselektronen in Metallen
2.4 Phononen: Quantisierte Schwingungen des Kristallgitters
2.4.1 Vergleich von Photonen und Phononen; Erhaltungssätze
2.4.2 Streuung von Photonen an Phononen
2.4.3 Inelastische Neutronenstreuung
2.5 Die Eigenschwingungen des Kristallgitters: Phononen
2.5.1 Normalschwingungen eines eindimensionalen, einatomigen Kristalls (lineare Kette mit einatomiger Basis)
2.5.2 Eindimensionaler Kristall mit zwei Atomsorten unterschiedlicher Masse (lineare Kette mit zweiatomiger Basis)
2.5.3 Die Schwingungen des Raumgitters
2.5.4 Die Phononen-Zustandsdichte (phonon density of states)
2.5.5 Spezifische Wärme im Phononenmodell
2.6 Elektronen im Festkörper
2.6.1 Das freie Elektronengas
2.6.2 Das Bändermodell
Zusammenfassung
Anhang 1 Bestimmung der Parameter des abstoßenden Born-Mayer-Potenzials eines Ionenkristalls
Anhang 2 Born-Haber Zyklus zur Bestimmung der Bindungsenergie eines Ionenkristalls
Anhang 3 Netzebenenabstand in den verschiedenen Gittersystemen
Triklin:
Monoklin:
Rhomboedrisch:
Hexagonal:
Orthorhombisch:
Tetragonal:
Kubisch:
Anhang 4 Ko- und kontravariante Vektoren
Anhang 5 Magnetische Kühlung durch adiabatische Entmagnetisierung
Anhang 6 Reale Bandstrukturen der Metalle und Halbleiter am Beispiel von Al und Ge
Anhang 7 Die Oberflächen der ersten drei BZ des krz- und des kfz-Gitters (Abb. VI-2.131) und die Fermi-Flächen von Cu und Al (Abb. VI-2.132)
3 Materialphysik (Materials Science)
3.1 Amorphe Festkörper
3.1.1 Die radiale Paarverteilungsfunktion
3.1.2 Experimentelle Bestimmung der radialen Paarverteilungsfunktion
3.1.3 Gläser
3.2 Flüssigkristalle
3.2.1 Struktur der Flüssigkristalle
3.2.2 Anwendungen von Flüssigkristallen
3.3 Quasikristalle
3.4 Formgedächtnis-Legierungen (FGL, Shape Memory Alloys, SMA) als Beispiel für „Smart Materials“
3.4.1 Einweg FGL
3.4.2 Zweiweg FGL
3.4.3 Pseudoelastizität = superelastischer Effekt
3.4.4 Anwendungen
3.5 Nanostrukturen: Carbon Clusters und Carbon Nanotubes
3.5.1 Kohlenstoff Cluster
3.5.2 Kohlenstoff-Nanoröhrchen (carbon nanotubes, CNT)
Zusammenfassung
Anhang 1 Ableitung der Laue-Gleichungen aus dem allgemeinen Strukturfaktor
Röntgenbeugung an Kristallen
Anhang 2 Polare und axiale Vektoren
Literatur
Für die Themen aller Bände geeignete Literatur
Speziell für die Themen von Band VI geeignete und weiterführende Literatur
Register
Notes
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