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Siegfried Hunklinger - Festkörperphysik
Weitere empfehlenswerte Titel
Titel
Impressum
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur ersten Auflage
Vorwort zur dritten Auflage
Vorwort zur vierten Auflage
1 Vorbemerkungen
2 Bindung im Festkörper
2.1 Bindungstypen
2.1.1 Bindungsenergie
2.2 Van-der-Waals-Bindung
2.2.1 Lennard-Jones-Potenzial
2.2.2 Bindungsenergie
2.3 Ionenbindung
2.3.1 Bestimmung der Bindungsenergie
2.3.2 Madelung-Energie
2.4 Kovalente Bindung
2.4.1 -Molekülion
2.4.2 Wasserstoffmolekül
2.4.3 Kovalente Bindungstypen
2.5 Metallische Bindung
2.6 Wasserstoffbrückenbindung
2.7 Aufgaben
3 Struktur der Festkörper
3.1 Herstellung kristalliner und amorpher Festkörper
3.1.1 Zucht von Einkristallen
3.1.2 Herstellung von Legierungen
3.1.3 Glasherstellung
3.2 Ordnung und Unordnung
3.3 Struktur der Kristalle
3.3.1 Translationsgitter und Kristallsysteme
3.3.2 Cluster und Quasikristalle
3.3.3 Notation und Einfluss der Basis
3.3.4 Einfache Kristallgitter
3.3.5 Wigner-Seitz-Zelle
3.3.6 Nanoröhren
3.3.7 Festkörperoberflächen
3.4 Struktur amorpher Festkörper
3.4.1 Paarverteilungsfunktion
3.5 Aufgaben
4 Strukturbestimmung
4.1 Allgemeine Anmerkungen
4.2 Beugungsexperimente
4.2.1 Streuamplitude
4.3 Fourier-Entwicklung von Punktgittern
4.3.1 Reziprokes Gitter
4.3.2 Brillouin-Zone
4.3.3 Millersche Indizes
4.4 Experimentelle Bestimmung der Kristallstruktur
4.4.1 Ewald-Kugel und Bragg-Bedingung
4.4.2 Strukturfaktor
4.4.3 Atom-Strukturfaktor
4.4.4 Oberflächen und dünne Schichten
4.4.5 Phasenproblem und Reflexbreite
4.5 Streuexperimente an amorphen Festkörpern
4.6 Experimentelle Methoden
4.6.1 Messverfahren
4.6.2 Messungen an Oberflächen und dünnen Filmen
4.7 Aufgaben
5 Strukturelle Defekte
5.1 Punktdefekte
5.1.1 Leerstellen
5.1.2 Farbzentren
5.1.3 Zwischengitteratome
5.1.4 Fremdatome
5.1.5 Atomarer Transport
5.2 Ausgedehnte Defekte
5.2.1 Mechanische Festigkeit
5.2.2 Versetzungen
5.2.3 Korngrenzen
5.3 Defekte in amorphen Festkörpern
5.4 Ordnungs-Unordnungs-Übergang
5.5 Aufgaben
6 Gitterdynamik
6.1 Elastische Eigenschaften
6.1.1 Spannung und Verformung
6.1.2 Elastische Konstanten
6.1.3 Schallausbreitung
6.2 Gitterschwingungen
6.2.1 Gitter mit einatomiger Basis
6.2.2 Gitter mit mehratomiger Basis
6.2.3 Bewegungsgleichung
6.3 Experimentelle Bestimmung von Dispersionskurven
6.3.1 Dynamische Streuung, Phononen
6.3.2 Kohärente inelastische Neutronenstreuung
6.3.3 Debye-Waller-Faktor
6.3.4 Experimentell ermittelte Dispersionskurven
6.3.5 Lichtstreuung
6.4 Spezifische Wärmekapazität
6.4.1 Zustandsdichte der Phononen
6.4.2 Spezifische Wärme in der Debye-Näherung
6.4.3 Spezifische Wärme niederdimensionaler Systeme
6.4.4 Nullpunktsenergie, Phononenzahl
6.5 Schwingungen in amorphen Festkörpern
6.5.1 Wärmekapazität von Gläsern
6.6 Aufgaben
7 AnharmonischeGittereigenschaften
7.1 Zustandsgleichung und thermische Ausdehnung
7.2 Phononenstöße
7.2.1 Drei-Phononen-Prozess
7.2.2 Ultraschallabsorption in Kristallen
7.2.3 Spontaner Phononenzerfall
7.2.4 Ultraschallabsorption in amorphen Festkörpern
7.3 Wärmetransport in dielektrischen Kristallen
7.3.1 Ballistische Ausbreitung von Phononen
7.3.2 Wärmeleitfähigkeit
7.3.3 Phononenstöße
7.3.4 Einfluss von Defekten
7.3.5 Wärmetransport in eindimensionalen Proben
7.4 Wärmeleitfähigkeit amorpher Festkörper
7.5 Aufgaben
8 Elektronen im Festkörper
8.1 Freies Elektronengas
8.1.1 Zustandsdichte
8.1.2 Fermi-Energie
8.2 Spezifische Wärme
8.3 Kollektive Phänomene im Elektronengas
8.3.1 Abgeschirmtes Coulomb-Potenzial
8.3.2 Metall-Isolator-Übergang
8.4 Elektronen im periodischen Potenzial
8.4.1 Bloch-Funktion
8.4.2 Quasi-freie Elektronen
8.4.3 Stark gebundene Elektronen
8.5 Energiebänder
8.5.1 Metalle und Isolatoren
8.5.2 Brillouin-Zonen und Fermi-Flächen
8.5.3 Zustandsdichte
8.5.4 Graphen und Nanoröhren
8.6 Aufgaben
9 Elektronische Transporteigenschaften
9.1 Bewegungsgleichung und effektive Masse
9.1.1 Elektronen als Wellenpakete
9.1.2 Elektronenbewegung in Bändern
9.1.3 Elektronen und Löcher
9.2 Transporteigenschaften
9.2.1 Sommerfeld-Theorie
9.2.2 Boltzmann-Gleichung
9.2.3 Elektrischer Ladungstransport
9.2.4 Streuung von Leitungselektronen
9.2.5 Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit
9.2.6 Eindimensionale Leiter
9.2.7 Quantenpunkte
9.2.8 Luttinger-Flüssigkeit
9.2.9 Wärmetransport in Metallen
9.2.10 Fermi-Funktion im stationären Gleichgewicht
9.3 Elektronen im Magnetfeld
9.3.1 Zyklotronresonanz
9.3.2 Landau-Niveaus
9.3.3 Zustandsdichte im Magnetfeld
9.3.4 De-Haas-van-Alphén-Effekt
9.3.5 Hall-Effekt
9.3.6 Quanten-Hall-Effekt
9.3.7 Quanten-Hall-Effekt in Graphen
9.4 Aufgaben
10 Halbleiter
10.1 Intrinsische kristalline Halbleiter
10.1.1 Bandstruktur, Bandlücke und optische Absorption
10.1.2 Effektive Masse von Elektronen und Löchern
10.1.3 Ladungsträgerdichte
10.2 Dotierte kristalline Halbleiter
10.2.1 Dotierung
10.2.2 Ladungsträgerdichte und Fermi-Niveau
10.2.3 Beweglichkeit und elektrische Leitfähigkeit
10.3 Amorphe Halbleiter
10.3.1 Elektrische Leitfähigkeit
10.3.2 Defektzustände
10.4 Inhomogene Halbleiter
10.4.1 p-n-Übergang
10.4.2 Metall/Halbleiter-Kontakt
10.4.3 Halbleiter-Heterostrukturen und Übergitter
10.5 Bauelemente
10.5.1 Technische Anwendung des p-n-Übergangs
10.5.2 Transistoren
10.5.3 Halbleiterlaser
10.6 Aufgaben
11 Supraleitung
11.1 Phänomenologische Beschreibung
11.1.1 Meißner-Ochsenfeld-Effekt, London-Gleichungen
11.1.2 Thermodynamische Eigenschaften
11.2 Mikroskopische Beschreibung
11.2.1 Cooper-Paare
11.2.2 BCS-Theorie
11.2.3 Nachweis der Energielücke
11.2.4 Stromdurchgang durch Grenzflächen
11.2.5 Kritischer Strom und kritisches Magnetfeld
11.3 Makroskopische Wellenfunktion
11.3.1 Flussquantisierung
11.3.2 Josephson-Effekt
11.4 Ginzburg-Landau-Theorie und Supraleiter 2. Art
11.4.1 Ginzburg-Landau-Theorie
11.4.2 Supraleiter 2. Art und Grenzflächenenergie
11.5 Unkonventionelle Supraleiter
11.5.1 Hochtemperatur-Supraleiter
11.5.2 Schwere-Fermionen-Systeme
11.5.3 Technische Anwendung der Supraleitung
11.6 Aufgaben
12 Magnetismus
12.1 Dia- und Paramagnetismus
12.1.1 Diamagnetismus
12.1.2 Paramagnetismus
12.2 Ferromagnetismus
12.2.1 Molekularfeldnäherung
12.2.2 Austauschwechselwirkung
12.2.3 Band-Ferromagnetismus
12.2.4 Spinwellen
12.2.5 Magnonen
12.2.6 Ferromagnetische Domänen
12.3 Ferri- und Antiferromagnetismus
12.3.1 Ferrimagnetismus
12.3.2 Antiferromagnetismus
12.3.3 Riesen-Magnetowiderstand
12.4 Spingläser
12.5 Aufgaben
13 Dielektrische und optischeEigenschaften
13.1 Dielektrische Suszeptibilität, optische Messgrößen
13.2 Lokales elektrisches Feld
13.3 Elektrische Polarisation
13.3.1 Elektronische Polarisierbarkeit
13.3.2 Ionenpolarisation
13.3.3 Optische Phononen in Ionenkristallen
13.3.4 Dielektrische Funktion von Ionenkristallen
13.3.5 Phonon-Polaritonen
13.3.6 Orientierungspolarisation
13.3.7 Ferroelektrizität
13.3.8 Exzitonen
13.4 Optische Eigenschaften freier Ladungsträger
13.4.1 Elektromagnetischer Wellen in Metallen
13.4.2 Plasmonen
13.5 Aufgaben
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