Grundlagen der Festkörperphysik

Softcover Nachdruck of the original 1. Auflage 1979
ISBN: 978-3-642-67116-6
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 816 Seiten, Paperback, Format (B × H): 170 mm x 244 mm, Gewicht: 1386 g

Die Festkörperphysik ist in den letzten Jahrzehnten zu einer relativ eigenständigen und außerordentlich umfangreichen Disziplin innerhalb der Physik ge'Y0rden. An ihrer weiteren dynamischen Entwicklung wird im internationalen Maßstab mit großen Forschungskapazitäten auf einem hohen theoretischen Niveau und unter Nutzung einer modernen experimentellen Technik gearbeitet. Ein entsprechender wissenschaftlicher Vorlauf gerade auf diesem Gebiet ist auch für die Volkswirtschaft der DDR von erheblicher Bedeutung, tragen doch die Forschungsergebnisse der Festkörperphysik in immer stärkerem Maße zur Entstehung bzw. Vervollkommnung wichtiger Gebiete der Technik bei: Die Halbleitertechnik und die Mikroelektronik leiten sich weitgehend aus der gezielten Nutzung festkörperphysikalischer Erkennt­ nisse und Methoden ab; aber auch die meisten anderen Zweige der Technik werden durch die Festkörperphysik wissenschaftlich befruchtet. Das gilt beispielsweise für die Technik der Werkstoffbe- und -verarbeitung, für den Maschinenbau, die Elektro­ technik und die Konsumgüterindustrie, ferner für die Filmindustrie, wichtige Teil­ gebiete der technischen Chemie, wie etwa die Katalyse, oder für den wissenschaft­ lichen Gerätebau. Indem wissenschaftliche Erkenntnisse über die Eigenschaften und Veränderungen von Festkörpern gewonnen werden, ergeben sich wachsende Mög­ lichkeiten für die Optimierung technischer Prozesse und für die Entwicklung besserer Werkstoffe und Erzeugnisse. Auf vielen Gebieten, z. B. der Rechentechnik, der Nachrichtentechnik, des Fernsehens, der Konsumelektronik u. a., ist zu verfolgen, wie festkörperphysikalische Forschung zu einer Generationsfolge von immer vollkommene­ ren Produkten beiträgt. Auf diese Weise hat die Festkörperphysik auch maßgeblichen Anteil an der Verbesserung der Materialökonomie, der Erhöhung der Zuverlässigkeit und des Gebrauchswertes verschiedenster Erzeugnisse.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Weissmantel, C.

Hamann, C.

Weitere Mitwirkende

Burghardt, H.

Giegengack, H.

Hecht, G.

Hinneberg, H.J.

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung.- 1.1. Allgemeines zu Aufbau, Eigenschaften und Einsatz fester Stoffe.- 1.2. Gegenstand und Methoden der Festkörperphysik.- 1.3. Klassifikation der Festkörper.- 2. Kristalle.- 2.1. Bindungsarten.- 2.2. Translationsgitter und Kristallsysteme.- 2.3. Kristallstrukturen.- 2.4. Spezielle Kristallstrukturen.- 2.5. Züchtung von Einkristallen.- 2.6. Bindungsenergie der Kristalle.- 3. Strukturuntersuchung von Festkörpern.- 3.1. Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen über Morphologie, Struktur und chemische Zusammensetzung.- 3.2. Beugung von Wellen im Kristallgitter.- 3.3. Laue-Gleichungen.- 3.4. Reziprokes Gitter.- 3.5. Die hauptsächlichen Verfahren der Strukturuntersuchung.- 3.6. Intensität der Beugungsmaxima.- 4. Realstruktur der Festkörper.- 4.1. Punktdefekte (nulldimensionale Fehlordnung).- 4.2. Versetzungen (eindimensionale Fehlordnung).- 4.3. Zwei- und dreidimensionale Baufehler.- 4.4. Oberflächen und dünne Schichten fester Stoffe.- 4.5. Nicht- oder teilkristalline feste Stoffe.- 5. Mechanische und thermische Eigenschaften.- 5.1. Grundlagen der Festkörpermechanik.- 5.2. Gitterdynamik des Festkörpers.- 5.3. Spezifische Wärmekapazität von Festkörpern.- 5.4. Wärmeausdehnung — anharmonische Einflüsse.- 5.5. Wärmeleitung in festen Stoffen — Phononenanteil.- 6. Elektronen im Festkörper.- 6.1. Quantenmechanische Grundlagen.- 6.2. Näherung freier Elektronen.- 6.3. Elektronen im periodischen Potential.- 6.4. Eigenschaften und Dynamik der Kristallelektronen.- 6.5. Transportvorgänge.- 6.6. Grenzen des Bändermodells.- 7 Halbleiter.- 7.1. Historisches, Begriff und Eigenschaften.- 7.2. Bandstruktur der Halbleiter.- 7.3. Statistik der freien Ladungsträger im thermodynamischen Gleichgewicht.- 7.4. Halbleiter im Nichtgleichgewicht.- 8. Metalle und metallische Legierungen.- 8.1. Historisches, Begriff und Eigenschaften.- 8.2. Metallische Elemente.- 8.3. Metallische Legierungen.- 8.4. Zustandsdiagramme.- 8.5. Elektrische Leitfähigkeit von Metallen.- 8.6. Supraleiter.-9. Dielektrika und Ferroelektrika.- 9.1. Dielektrische Festkörper.- 9.2. Theoretische Grundlagen dielektrischer Eigenschaften von Festkörpern.- 9.3. Leitungsvorgänge in Isolierstoffen.- 9.4. Die typischen Eigenschaften der Ferroelektrika.- 9.5. Phänomenologische Beschreibung der Ferroelektrika.- 9.6. Eigenschaften wichtiger Ferroelektrika.- 9.7. Antiferroelektrika.- 9.8. Piezoelektrizität und verwandte Erscheinungen.- 10. Magnetische Erscheinungen in festen Stoffen.- 10.1. Diamagnetismus.- 10.2. Paramagnetismus.- 10.3. Ferromagnetismus.- 10.4. Theoretische Vorstellungen zum Ferromagnetismus.- 10.5. Antiferromagnetismus.- 10.6. Ferrimagnetismus.- 10.7. Eigenschaften wichtiger magnetischer Werkstoffe.- 10.8. Magnetische Anisotropie.- 10.9. Magnetostriktion.- 10.10. Elektronenspinresonanz (ESR).- 10.11. Akustische paramagnetische Resonanz (APR).- 10.12. Kernmagnetische Resonanz (NMR).- 10.13. Ergebnisse hochfrequenzspektroskopischer Forschung an Festkörpern.- 11. Optische Eigenschaften der Festkörper.- 11.1. Historisches, Begriff und Bedeutung.- 11.2. Optische Materialgrößen isotroper Festkörper.- 11.3. Dünnschichtoptik.- 11.4. Kristalloptik — nichtlineare Optik.- 11.5. Photoeffekte.- Sach- und Namenverzeichnis.