CHAPTER 01 응집물질물리학에 대하여 1 1.1 응집물질물리학이란 무엇인가? 1 1.2 왜 우리는 응집물질 물리를 연구하는가? 2 1.3 왜 고체 물리학인가? 4
PART 01 미세구조를 고려하지 않은 고체의 물리학: 고체상태의 초창기
CHAPTER 02 고체의 비열: 볼츠만, 아인슈타인, 디바이 9 2.1 아인슈타인의 계산 10 2.2 디바이의 계산 12 2.2.1 주기(보른-폰 카르만) 경계 조건 13 2.2.2 플랑크를 따라가는 디바이의 계산 14 2.2.3 디바이의 사이값 채우기 17 2.2.4 디바이 이론의 몇 가지 단점 18 2.3 2장 부록 20 연습문제 21
CHAPTER 03 금속 안의 전자: 드루드 이론 25 3.1 장 속의 전자 26 3.1.1 전기장 속의 전자 26 3.1.2 전기장과 자기장 속의 전자 27 3.2 열 수송 29 연습문제 33
CHAPTER 04 금속 안의 전자의 심화: 조머펠트(자유전자) 이론 37 4.1 기초 페르미-디랙 통계 37 4.2 전자의 열용량 40 4.3 자기 스핀 감수율(파울리 상자성) 44 4.4 드루드 이론은 왜 잘 맞는가? 46 4.5 자유전자 이론의 단점 47 연습문제 50
PART 02 물질의 구조
CHAPTER 05 주기율표 55 5.1 화학, 원자, 그리고 슈뢰딩거 방정식 55 5.2 주기율표의 구조 57 5.3 주기율 경향 59 5.3.1 유효 핵전하 60 연습문제 62
CHAPTER 06 고체를 붙들고 있는 것: 화학 결합 65 6.1 이온 결합 65 6.2 공유 결합 68 6.2.1 상자안입자 묘사 68 6.2.2 분자 오비탈 또는 꽉묶음 이론 70 6.3 판데르발스, 요동 쌍극자 힘 또는 분자 결합 75 6.4 금속 결합 77 6.5 수소 결합 77 연습문제 79
CHAPTER 07 물질의 종류 83
PART 03 1차원에서 고체의 장난감 모형
CHAPTER 08 압축률과 소리, 열팽창에 대한 1차원 모형 91 연습문제 95
CHAPTER 09 1차원 단원자 사슬의 진동 99 9.1 역격자에 대한 첫째 대면 101 9.2 1차원 사슬의 분산 특성 103 9.3 양자 모드: 포논 105 9.4 결정 운동량 109 연습문제 111
CHAPTER 10 1차원 이원자 사슬의 진동 115 10.1 이원자 결정 구조: 몇 가지 유용한 정의 115 10.2 이원자 고체의 정규 모드 116 연습문제 124
CHAPTER 11 꽉묶음 사슬(막간과 예습) 127 11.1 1차원에서 꽉묶음 모형 127 11.2 꽉묶음 사슬의 해 130 11.3 띠를 채우는 전자에 대한 소개 133 11.4 다중 띠 134 연습문제 138
PART 04 고체의 구조
CHAPTER 12 결정 구조 145 12.1 격자와 단위 낱칸 145 12.2 3차원에서 격자 150 12.2.1 체심입방(bcc)격자 151 12.2.2 면심입방(fcc)격자 153 12.2.3 공 채우기 155 12.2.4 3차원의 다른 격자들 156 12.2.5 몇몇 실제 결정들 157 연습문제 159
CHAPTER 13 역격자, 브릴루앙 영역, 결정 내의 파동 161 13.1 3차원에서 역격자 161 13.1.1 1차원의 복습 161 13.1.2 역격자 정의 162 13.1.3 푸리에 변환으로서 역격자 164 13.1.4 격자면 무리로서 역격자점 166 13.1.5 격자면과 밀러 지수 167 13.2 브릴루앙 영역 170 13.2.1 1차원 분산과 브릴루앙 영역의 복습 170 13.2.2 일반적인 브릴루앙 영역 작도 170 13.3 3차원 결정에서 전자파동과 진동파 172 연습문제 174
PART 05 중성자와 X-선 회절
CHAPTER 14 결정에 의한 파동 산란 179 14.1 라우에와 브래그 조건 179 14.1.1 페르미 황금률 접근법 179 14.1.2 회절 접근 방식 181 14.1.3 라우에와 브래그 조건의 동등성 181 14.2 산란 진폭 182 14.2.1 간단한 예제 186 14.2.2 체계적 부재와 더 많은 예 187 14.2.3 선택 규칙의 기하학적 해석 190 14.3 산란 실험 방법 190 14.3.1 고급 방법 191 14.3.2 가루 회절 191 14.4 산란에 관한 추가 정보 197 14.4.1 변형: 액체와 비정질 고체에서 산란 197 14.4.2 변형: 비탄성 산란 198 14.4.3 실험 장치 198 연습문제 201
PART 06 고체 속의 전자
CHAPTER 15 주기적인 퍼텐셜 속의 전자들 207 15.1 준자유 전자 모형 207 15.1.1 겹침 미동 이론 209 15.2 블로흐의 정리 215 연습문제 218
CHAPTER 16 절연체, 반도체, 또는 금속 221 16.1 1차원에서 에너지 띠 221 16.2 2차원과 3차원에서 에너지 띠 223 16.3 꽉묶음 225 16.4 금속과 절연체에서 띠구조 묘사의 실패 227 16.5 띠구조와 광학적 성질 228 16.5.1 절연체와 반도체의 광학적 성질 228 16.5.2 직접 전이와 간접 전이 229 16.5.3 금속의 광학적 성질 230 16.5.4 불순물의 광학적 효과 231 연습문제 232
CHAPTER 17 반도체 물리 235 17.1 전자와 정공 235 17.1.1 드루드 수송: 돌아가기 239 17.2 불순물로 전자 또는 정공을 더하기: 도핑 241 17.2.1 불순물 상태 242 17.3 반도체의 통계물리 245 연습문제 250
CHAPTER 18 반도체 소자 253 18.1 띠구조 공학 253 18.1.1 띠틈 설계 253 18.1.2 균일하지 않은 띠틈 254 18.2 p-n 접합 256 18.3 트랜지스터 261 연습문제 264
PART 07 자성과 평균장 이론
CHAPTER 19 원자의 자기적 성질: 상자성과 반자성 269 19.1 자성의 종류에 대한 기초 정의 270 19.2 원자 물리: 훈트 규칙 271 19.2.1 왜 모멘트는 정렬하는가? 274 19.3 외부 자기장과 원자 속 전자의 결합 276 19.4 자유 스핀 (퀴리 또는 랑주뱅) 상자성 278 19.5 라모어 반자성 281 19.6 고체 속의 원자 282 19.6.1 금속의 파울리 상자성 283 19.6.2 고체의 반자성 283 19.6.3 고체의 퀴리 상자성 284 연습문제 287
