FIZYKA CIAŁA STAŁEGO

Ch. A. Wert

R.M. Thomson

Wydawnictwo: PWN, 1974
Oprawa: twarda płócienna z obwolutą
Stron: 532
Stan: bardzo dobry, obwoluta podniszczona, nieaktualna pieczątka

Nakład: 10250 egz.

SPIS RZECZY

Rozdział 1. Wstęp 9
1.1. Nauka o materiałach 9
1.2. Zakres niniejszej książki 12
1.3. Jednostki 13
1.4. Zarys budowy ciał stałych 13

Rozdział 2. Geometria kryształów idealnych 18
2.1. Symetria kryształów 7S Pojęcie wiązań79
Niektóre struktury krystaliczne 22
2.4. Geometria prostych struktur — podsumowanie 29
Notacja krystalograficzna 31
2.6. Określanie struktury kryształu 34

Rozdział 3. Defekty w kryształach 39
Wstęp 39
3.2. Drgania cieplne 40
3.3. Energia cieplna ciał stałych 44
3.4. Ciepło właściwe klasycznego ciała stałego 47
3.5. Fluktuacje energii 50
3.6.Defekty trwałe 52
3.7.Luki i atomy międzywęzłowe 54
3.8. Wytwarzanie defektów punktowych 59
3.9. Defekty elektronowe 60

Rozdział 4. Dyfuzja 63
4.1. Wstęp 63
4.2. Krystalograficzne aspekty dyfuzji 64
4 3. Dyfuzja w stopach międzywęzłowych 66
4.4. Dyfuzja przez ruch luk 67
4.5. Przesunięcia atomów na duże odległości 69
4.6. Makroskopowy opis dyfuzji 74
4.7. Dyfuzja w cieczach 80
4.8. Dyfuzja ładunków elektrycznych 82

Rozdział 5. Roztwory i związki metaliczne 87
5.1. Wstęp 87
5.2. Wykres fazowy 87
5.3. Roztwory uporządkowane 89
5.4. Przemiany fazowe 90
5.5. Termodynamika układów w stanie równowagi 92
5.6. Wykresy fazowe eutektyków 96
5.7. Wykresy fazowe ptrytektyków 100
5.8. Układy zawierające związki chemiczne 101
5.9. Stopy półprzewodnikowe 102
5.10. Stopy trzech i więcej składników 106
5.11. Czynniki określające równowagę fazową 707
5.12. Stopy międzywęzłowe 110
5.13. Stany nierównowagowe 111

Rozdział 6. Dyslokacje 117
6.1. Dyslokacje krawędziowe 777
6.2. Dyslokacje śrubowe 119
6.3. Ogólny opis dyslokacji 720
6.4. Energia dyslokacji 122
6.5. Ruch dyslokacji: poślizg i wspinanie się 126
6.6. Odkształcenia plastyczne 129
6.7. Ruchliwość dyslokacji i rozmnażanie dyslokacji 755
6.8. Oddziaływania dyslokacji 138

Rozdział 7. Fizyka mikroświata: mechanika kwantowa 141
7.1. Zasada nieoznaczoności Heisenberga 141
7.2. Funkcje falowe i równanie Schrodingera 144
7.3. Równanie Schrodingera zależne od czasu 146
7.4. Fale de Broglie'a 147
7.5. Skwantowanie energii: cząstka w jednowymiarowym pudle 149
7.6. Cząstka w trójwymiarowym pudle 152
7.7. Stan kwantowy i degeneracja 154
7.8. Podsumowanie 155

Rozdział 8. Fizyka atomowa 157
8.1. Wstęp 157
8.2. Spin elektronu 158
8.3. Atom wodoru 159
8.4. Moment pędu 163
8.5. Zasada Pauliego 165
8.6. Poziomy energii atomu litu 166
8.7. Układ okresowy pierwiastków 171
8.8. Podsumowanie 175

Rozdział 9. Stany elektronowe w ciałach stałych 177
9.1. Pasma energetyczne 178
9.2. Ruchliwość elektronów 180
9.3. Energia Fermiego 182
9.4. Przybliżenie gazu elektronowego 185
9.5. Twierdzenie Blocha 188
9.6. Masa efektywna 192
9.7. Gęstość stanów elektronowych 194
9.8. Wierzchołek pasma 1%
9.9. Elektrony i dziury 200
9.10. Doświadczalne badanie struktury pasmowej; porównanie z teorią 203

Rozdział 10. Podstawowe typy ciał stałych 211
10.1. Metale 212
10.2. Kryształy jonowe 220
10.3. Kryształy kowalentne 227
10.4. Kryształy molekularne 231

Rozdział 11. Zjawiska transportu i ciepło właściwe metali 235
11.1. Ciepło właściwe metali 236
11.2. Funkcja Fermiego 239
11.3. Przewodnictwo elektryczne metali 249
11.4. Czas relaksacji 243
11.5. Prawo Joule'a 246
11.6. Addytywny charakter oporu; reguła MathiessenaJiWtf
11.7. Zależność przewodnictwa elektrycznego od temperatury 249
11.8. Zjawisko Halla 249
11.9. Przewodnictwo cieplne elektronów va-lcncyjnych 252
11.10. Nadprzewodnictwo 258

Rozdział 12. Własności fizyczne półprzewodników 266
12.1. Wstęp 266
12.2. Struktura pasmowa Si i Ge 269
12.3. Elektronowe -tany domieszkowe w półprzewodnikach 275
12.4. Energia I Fermiego w półprzewodnikach 281
12.5. Poziom Fermiego w półprzewodnikach domieszkowych 285
12.6. Kontaktowa różnica potencjałów 289

Rozdział 13. Urządzenia półprzewodnikowe 292
13.1. Wstęp 292
13.2. Ruch nośników w półprzewodnikach 293
13.3. Generacja i rekombinacja nośników ładunku 297
13.4. Złącze p-n 300
13.5. Prostowanie na złączu 302
13.6. Dioda tunelowa 306
13.7. Tranzystor 311
13.8. Tranzystory polowe 316
13.9. Obwody scalone 317
13.10. Podsumowanie 321

Rozdział 14. Kryształy jonowe 324
14.1. Wstęp 324
14.2. Wiązanie jonowe; stała Madelung.:
14.3. Defekty w kryształach jonowych; przewodnictwo jonowe 329
14.4. Struktura pasm elektronowych 337
14.5. Centra barwne i luminescencja 340

Rozdział 15. Struktura elektronowa stopów 345
15.1. Wstęp 345
15.2. Przybliżenie sztywnych pasm 347
Reguły Hume-Rothery'cgo 350
15.4. Ekranowanie przez elektrony przewodnictwa w metalach 355
15.5. Oscylacje ładunku 357
15.6. Stany związane na domieszkach w metalach 359
15.7. Struktura pasmowa metali zawierających domieszki 365
15.8. Stany zlokalizowane w metalach 368

Rozdział 16. Powierzchnie 371
16.1. Emisja termoelcktronowa 372
16.2. Mechanika kwantowa powierzchni 376
16.3. Metody doświadczalne 385
16.4. Struktura powierzchni 392

Rozdział 17. Makroskopowe własności elektromagnetyczne ciał stałych 398

Rozdział 18. Statyczne własności dielektryczne 406
18.1. Wprowadzenie 406 Podatność dielektryczna gazów:
18.2. Polaryzacja elektronowa 408
18.3. Polaryzacja jonowa 409
18.4. Polaryzacja orientacji 411
18.5. Polaryzacja mieszana 413 Podatność dielektryczna cieczy i ciał stałych:
18.6. Pole efektywne i polaryzacja elektronowa 416
18.7. Polaryzacja kryształów jonowych 418
18.8. Orientacja dipoli 420
18.9. Elektrostrykcja i piezoelektryczność 421
18.10. Ferroelektryczność 423

Rozdział 19. Straty dielektryczne 428
19.1. Wstęp 428
19.2. Relaksacja dipoli 428
19.3. Absorpcja rezonansowa 434
19.4. Podsumowanie 436

Rozdział 20. Diamagnetyzm i paramagnetyzm 439
20.1. Wstęp 439
20.2. Diamagnetyzm 441
20.3. Paramagnetyzm 443
20.4. Zależność podatności od temperatury 443
20.5. Pochodzenie stałych momentów magnetycznych 445
20.6. Diamagnetyzm i paramagnetyzm ciał stałych 448

Rozdział 21. Fizyczne podstawy ferromagnetyzmu 455
21 A. Wstęp 455
21.2. Własności czystych materiałów ferromagnetycznych 456
21.3. Powstawanie zjawiska ferromagnetyzmu 457
21 A. Zależność namagnesowania od temperatury 460
21.5. Ferromagnetyzm w stopach 463
21.6. Antyferromagnetyzm 465
21.7. Ferryty 466

Rozdział 22. Domeny ferromagnetyczne 470
22.1. Wstęp 470 Struktura domenowa:
22.2. Podstawowe wiadomości o geometrii domen w ferromagnetycznych ciałach stałych 470
22.3. Pętla histerezy 473
22.4. Energia wymiany 476
22.5. Energia anizotropii kryształu 477
22.6. Ścianki domen 478
22.7. Magnetostrykcja 479
22.8. Energia magnetostatyczna 482
22.9. Podsumowanie rozważań energetycznych 483
Miękkie materiały magnetyczne:
22.10. Wstęp 484
22.11. Materiały do wyrobu transformatorów 487 Magnesy trwałe:
22.12. Podstawowe własności magnesów trwałych 459

Rozdział 23. Rezonans 494
23.1. Wstęp 494
23.2. Jądrowy rezonans magnetyczny (JRM) 494
23.3. Elektronowy rezonans spinowy (ERS) 509

Uzupełnienie: jednostki i wymiary 523
Skorowidz 527

WSTĘP

Tematem tej książki jest fizyczny opis i interpretacja własności materii w stanie stałym. Z fizycznego - w odróżnieniu od chemicznego czy inżynieryjnego - punktu widzenia najbardziej istotne 6ą cząstki i siły oddziaływania w układzie. Przy wyborze podejścia fizycznego pierwszym zadaniem jest zwykle rozwiązanie równań różniczkowych opisujących ruchy cząstek układu. W układzie zawierającym wiele cząstek, jakim jest ciało stałe, liczba tych równań jest zbyt duża, by można było je rozwiązać w sposób ścisły; trzeba więc zadowolić się rozwiązaniami przybliżonymi. Nawet na ich podstawie można sformułować wiele użytecznych twierdzeń i ogólnych praw. Badanie niezwykle złożonych, wielkich układów cząstek, tworzących ciało stałe, jest oczywiście znacznie ciekawsze niż rozwiązywanie pojedynczego równania różniczkowego.