Книга М. Борна и Хуана Куня, посвященная теории кристаллических решеток, лежащей в основе современной физики твердого тела, содержит систематическое изложение методов математического описания кристаллических решеток и многочисленных применений теории к объяснению физических свойств кристаллов (упругие, тепловые, оптические, электрические и др.).
По глубине и полноте изложения книга является лучшей из имеющихся в настоящее время монографий по указанным вопросам.
Книга рассчитана на широкий круг физиков, химиков и инженеров, работающих в различных областях физики твердого тела (кристаллофизика, физика полупроводников, свойства диэлектриков и металлов и т. д.).
Эта книга написана на основе лекций, в течение ряда лет читавшихся авторами для студентов физического факультета Московского университета и факультета физической и квантовой электроники Московского физико-технического института. Вместе с тем, она не является конспектом лекций, а задумана как учебное пособие и поэтому содержит дополнительный материал для желающих изучить предмет более подробно.
Первая половина книги (гл. I—XI) примерно соответствует содержанию лекций, читавшихся на 4-м курсе, а вторая предназначена для студентов 5-го курса. В соответствии с этим постепенно изменяется стиль и характер изложения материала.
Книга рассчитана на лиц, владеющих материалом общефизических и математических курсов в объеме программ, принятых на физических факультетах университетов и в физико-технических институтах. Для изучения глав теоретического характера необходимо знать статистическую физику и квантовую механику в объеме обычных университетских курсов.
Книга посвящена изложению современных представлений о доменной электрической неустойчивости, возникающей при определенных условиях в полупроводниках с горячими электронами. Это явление, открытое и исследованное в последние семь лет, вызывает широкий интерес как в связи с возможными практическими приложениями (генераторы Ганна и т. п.), так и в принципиальном отношении: речь идет здесь о поведении существенно неравновесной макроскопической системы.
В книге рассматриваются механизмы, ответственные за возникновение электрических доменов и токовых шнуров, сообщаются необходимые сведения из теории горячих электронов в полупроводниках (в том числе и пространственно неоднородных), подробно излагаются основы теории доменов и шнуров.
В частности, изучается флуктуационная и статическая устойчивость полупроводника с горячими электронами, причем даются явные критерии абсолютной и конвективной неустойчивости применительно к рассматриваемой системе. Исследуются статические неоднородности распределения электрического поля («статические домены»); решается задача о стационарном движении доменов и шнуров; вычисляется импеданс образца, содержащего электрически ползущие домены или токовые шнуры. Одна глава посвящена физике звукоэлектрических доменов, возникающих в условиях усиления звука электронным пучком в полупроводниках – пьезоэлектриках. Дается сравнительный обзор явления.
Книга рассчитана на научных работников и студентов-физиков (теоретиков и экспериментаторов), а также на радиоинженеров, интересующихся полупроводниковой электроникой.
Книга содержит изложение основных представлений современной теории неупорядоченных полупроводников. Подробно обсуждаются новые идеи, возникшие в связи с изучением движения частиц в случайных полях, характеристики которых заданы только статистически (идеи о «самосурединяющихся» величинах, локализация электронов в случайных потенциальных ямах и другие).
Выясняется, какие представления стандартной зонной теории сохраняют силу и в применении к неупорядоченным полупроводникам. Рассматриваются развитые в последнее десятилетие методы расчета энергетических, электрических и оптических характеристик неупорядоченных систем (в частности, метод оптимальной флуктуации, квазиклассическое приближение и теория протекания).
Рассматриваются также приложения этих представлений для решения ряда задач кинетики и оптики неупорядоченных материалов (электропроводность и термоЭДС в области прыжковой проводимости, межзонное поглощение света, комбинированное рассеяние света на электронах).
Настоящая работа содержит дальнейшее развитие нового метода в теории сверхпроводимости, недавно предложенного одним из авторов.
Рассчитана энергия основного сверхпроводящего состояния гамильтониана Фрелиха, однофермионные и коллективные элементарные возбуждения, соответствующие этому состоянию. При этом выяснено, что окончательные формулы, полученные недавно Бардиным, Купером и Шриффером для основного состояния и однофермионных возбуждений, в первом приближении являются правильными. Физическая же картина явления оказалась в некотором отношении более близкой к той, которую представляли себя Шаффрот, Батлер и Блатт.
Произведен детальный анализ влияния кулоновского взаимодействия электронов в теории сверхпроводимости. Рассмотрена система двухчастиц и четырехчастиц в гамильтониановом взаимодействии и установлены критерии ее сверхтекучести.
Монография известного американского физика-теоретика Дж. Бирмана содержит последовательное изложение теории пространственных групп и ее применения для исследования динамических и оптических свойств кристаллической решетки. Большое количество разобранных конкретных примеров делает книгу хорошим руководством по изучению практических приемов использования пространственной симметрии.
В русском издании книга выпущена в двух томах. Второй том посвящен теории колебаний кристаллической решетки и ее оптическим свойствам — инфракрасному поглощению и комбинационному рассеянию. С позиций теории симметрии рассматривается вопрос о критических точках функции распределения частот, определяющих особенности оптических спектров.
Описывается применение всех результатов к кристаллам со структурой каменной соли и алмаза, представляющей собой важнейший пример симметрии и несимметрии пространственных групп. В книгу включен краткий анализ зон проводимости, обусловленных нарушением симметрии дефектами или внешними полями.
Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики твердого тела.
Монография известного американского физика-теоретика Дж. Бирмана посвящена применению теории пространственных групп к анализу оптических свойств кристаллической решетки. Монография содержит последовательное изложение теории пространственных групп и ее применения для исследования динамических и оптических свойств кристаллической решетки. Большое количество разобранных конкретных примеров делает книгу хорошим руководством по изучению практических приемов использования пространственной симметрии.
В русском издании книга выпущена в двух томах. Первый том содержит изложение теории пространственных групп, методов их приведения, а также вопросов динамики кристаллической решетки.
Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики твердого тела.
В книге подробно изложены разделы теории групп, которые находят применение в физике твердого тела, и методы расчета спектров электронов и фононов вблизи особых точек, основанные на использовании теории групп, а также рассмотрены деформационные эффекты в полупроводниках, т. е. эффекты, возникающие при деформациях, нарушающих симметрию кристалла.
Подробно изложены ряд новых вопросов, касающихся применения теории групп в физике твердого тела, а также ряд разделов теории групп, детально не рассмотренных ни в одной из аналогичных монографий, изданных в СССР или за рубежом. Сюда относятся, например, теория проективных представлений и использование проективных представлений для построения представлений пространственных групп, правила отбора для пространственных групп с учетом инвариантности к инверсии времени, использование метода инвариантов для построения спектров электронов, в том числе в деформированных кристаллах.
Из широкого круга физических задач наиболее подробно изложены резонансные и антирезонансные особенности электронного связывания со структурой спектра плотности состояний, возможности связи структуры и резонансов при деформации полупроводников типа алмаза, нитридов бора, кремния и иттрия, в которых кристаллизуются наиболее употребительные полупроводники Ge, Si, соединения А₃В₅ и А₂В₆.
Книга предназначена для физиков — экспериментаторов и теоретиков, специализирующихся в области физики твердого тела и физики полупроводников.
В книге излагаются методы решения задач дифракции электромагнитных и звуковых волн на статистически неровной или неоднородной поверхности. Формулируются основные уравнения, описывающие волновые поля, и граничные условия к ним, а также статистическая постановка задачи. Исследуется рассеяние волн на малых пологих неровностях в приближении модифицированной теории возмущений, и на крупных неровностях — в приближении физической оптики с учетом затенений.
Приведены расчёты средних и флуктуационных характеристик рассеянного поля: коэффициенты отражения, индикатрисы рассеяния, флуктуации амплитуды и фаз, корреляционная функция поля и т. д. Анализируются частотные спектры электромагнитных и звуковых волн, дифрагированных на случайно движущихся поверхностях. Определяются эффективные сечения и флуктуационные характеристики поля, отражённого от случайных шероховатых тел.
С помощью комбинации методов возмущений и физической оптики исследуется рассеяние волн на многомасштабных статистически случайных неровностях. Эта модель наиболее близка к поверхностям, встречающимся в природе и технике (морская поверхность, шероховатости дороги и т. д.). В заключительной части описан метод фейнмановских диаграмм, позволяющий рассматривать взаимодействие волн с неровностями. Выводятся уравнения движения для поля типа уравнений Дайсона и вариации интенсивности волн. В качестве иллюстрации рассчитаны статистические характеристики поля в волноводе с границами случайной формы.
Обобщены и систематизированы сведения об алмазоподобных наноформах углерода (т. н. даймондоиды, алмазоподобные нановолокна, нанокристаллиты, нанотрубки, гипералмазы, многочисленные гибридные и углерод-углеродных композитных наноструктур, содержащих атомы sp³-углерода в тетраэдрической координации), полученные с использованием современных методов вычислительной квантовой теории и молекулярной динамики.
Обсуждены особенности атомной структуры, электронного строения, химической связи, факторов устойчивости, физико-химических свойств алмазоподобных наноаллотропов углерода, а также их материаловедческие перспективы.
Для специалистов в области физико-химии углеродных наноматериалов, химии твердого тела, квантовой химии и компьютерного материаловедения, аспирантов, магистрантов и студентов старших курсов университетов.
