고체물리학 기초

스티븐사이먼

저자:스티븐사이먼


역자:정석민

CHAPTER01응집물질물리학에대하여1
1.1응집물질물리학이란무엇인가?1
1.2왜우리는응집물질물리를연구하는가?2
1.3왜고체물리학인가?4

PART01미세구조를고려하지않은고체의물리학:고체상태의초창기

CHAPTER02고체의비열:볼츠만,아인슈타인,디바이9
2.1아인슈타인의계산10
2.2디바이의계산12
2.2.1주기(보른-폰카르만)경계조건13
2.2.2플랑크를따라가는디바이의계산14
2.2.3디바이의사이값채우기17
2.2.4디바이이론의몇가지단점18
2.32장부록20
연습문제21

CHAPTER03금속안의전자:드루드이론25
3.1장속의전자26
3.1.1전기장속의전자26
3.1.2전기장과자기장속의전자27
3.2열수송29
연습문제33

CHAPTER04금속안의전자의심화:조머펠트(자유전자)이론37
4.1기초페르미-디랙통계37
4.2전자의열용량40
4.3자기스핀감수율(파울리상자성)44
4.4드루드이론은왜잘맞는가?46
4.5자유전자이론의단점47
연습문제50

PART02물질의구조

CHAPTER05주기율표55
5.1화학,원자,그리고슈뢰딩거방정식55
5.2주기율표의구조57
5.3주기율경향59
5.3.1유효핵전하60
연습문제62

CHAPTER06고체를붙들고있는것:화학결합65
6.1이온결합65
6.2공유결합68
6.2.1상자안입자묘사68
6.2.2분자오비탈또는꽉묶음이론70
6.3판데르발스,요동쌍극자힘또는분자결합75
6.4금속결합77
6.5수소결합77
연습문제79

CHAPTER07물질의종류83

PART031차원에서고체의장난감모형

CHAPTER08압축률과소리,열팽창에대한1차원모형91
연습문제95

CHAPTER091차원단원자사슬의진동99
9.1역격자에대한첫째대면101
9.21차원사슬의분산특성103
9.3양자모드:포논105
9.4결정운동량109
연습문제111

CHAPTER101차원이원자사슬의진동115
10.1이원자결정구조:몇가지유용한정의115
10.2이원자고체의정규모드116
연습문제124

CHAPTER11꽉묶음사슬(막간과예습)127
11.11차원에서꽉묶음모형127
11.2꽉묶음사슬의해130
11.3띠를채우는전자에대한소개133
11.4다중띠134
연습문제138

PART04고체의구조

CHAPTER12결정구조145
12.1격자와단위낱칸145
12.23차원에서격자150
12.2.1체심입방(bcc)격자151
12.2.2면심입방(fcc)격자153
12.2.3공채우기155
12.2.43차원의다른격자들156
12.2.5몇몇실제결정들157
연습문제159

CHAPTER13역격자,브릴루앙영역,결정내의파동161
13.13차원에서역격자161
13.1.11차원의복습161
13.1.2역격자정의162
13.1.3푸리에변환으로서역격자164
13.1.4격자면무리로서역격자점166
13.1.5격자면과밀러지수167
13.2브릴루앙영역170
13.2.11차원분산과브릴루앙영역의복습170
13.2.2일반적인브릴루앙영역작도170
13.33차원결정에서전자파동과진동파172
연습문제174

PART05중성자와X-선회절

CHAPTER14결정에의한파동산란179
14.1라우에와브래그조건179
14.1.1페르미황금률접근법179
14.1.2회절접근방식181
14.1.3라우에와브래그조건의동등성181
14.2산란진폭182
14.2.1간단한예제186
14.2.2체계적부재와더많은예187
14.2.3선택규칙의기하학적해석190
14.3산란실험방법190
14.3.1고급방법191
14.3.2가루회절191
14.4산란에관한추가정보197
14.4.1변형:액체와비정질고체에서산란197
14.4.2변형:비탄성산란198
14.4.3실험장치198
연습문제201

PART06고체속의전자

CHAPTER15주기적인퍼텐셜속의전자들207
15.1준자유전자모형207
15.1.1겹침미동이론209
15.2블로흐의정리215
연습문제218

CHAPTER16절연체,반도체,또는금속221
16.11차원에서에너지띠221
16.22차원과3차원에서에너지띠223
16.3꽉묶음225
16.4금속과절연체에서띠구조묘사의실패227
16.5띠구조와광학적성질228
16.5.1절연체와반도체의광학적성질228
16.5.2직접전이와간접전이229
16.5.3금속의광학적성질230
16.5.4불순물의광학적효과231
연습문제232

CHAPTER17반도체물리235
17.1전자와정공235
17.1.1드루드수송:돌아가기239
17.2불순물로전자또는정공을더하기:도핑241
17.2.1불순물상태242
17.3반도체의통계물리245
연습문제250

CHAPTER18반도체소자253
18.1띠구조공학253
18.1.1띠틈설계253
18.1.2균일하지않은띠틈254
18.2p-n접합256
18.3트랜지스터261
연습문제264

PART07자성과평균장이론

CHAPTER19원자의자기적성질:상자성과반자성269
19.1자성의종류에대한기초정의270
19.2원자물리:훈트규칙271
19.2.1왜모멘트는정렬하는가?274
19.3외부자기장과원자속전자의결합276
19.4자유스핀(퀴리또는랑주뱅)상자성278
19.5라모어반자성281
19.6고체속의원자282
19.6.1금속의파울리상자성283
19.6.2고체의반자성283
19.6.3고체의퀴리상자성284
연습문제287

CHAPTER20자발적자기질서:강자성,반강자성,준강자성289
20.1(자발적)자기질서290
20.1.1강자성체291
20.1.2반강자성체291
20.1.3준강자성체292
20.2깨진대칭성293
20.2.1이징모형294
연습문제295

CHAPTER21자기구역과히스테리시스299
21.1강자성체의거시적효과:자기구역299
21.1.1구역벽구조와블로흐/네엘벽301
21.2강자성의히스테리시스303
21.2.1무질서고정303
21.2.2단일-구역미소결정304
21.2.3구역고정과히스테리시스305
연습문제308

CHAPTER22평균장이론311
22.1강자성이징모형을위한평균장방정식312
22.2자체일관성방정식의해313
22.2.1상자성감수율316
22.2.2추가적으로드는생각316
연습문제318

CHAPTER23상호작용으로부터의자기학:허버드모형323
23.1떠도는강자성324
23.1.1허바드강자성평균장이론325
23.1.2스토너기준326
23.2모트반강자성328
23.3부록:수소분자에대한허바드모형331
연습문제335

APPENDIXA샘플시험과해답337
시험337
해답340
APPENDIXB좋은책들의목록355
색인359
사람들색인360
주제들색인366