- •В.В. Бібик, т.М. Гричановська, л.В.Однодворець, н.І.Шумакова фізика твердого тіла
- •Isbn © Бібик в.В., Гричановська т.М.,
- •Однодворець л.В., Шумакова н.І., 2010
- •Передмова редактора
- •Розділ 1 будова твердих тіл
- •Операції і елементи симетрії
- •1.2. Елементарні комірки і решітки Браве
- •1.3. Обчислення періоду решітки
- •1.4. Кристалографічні символи
- •1.5 Типи зв’язків у твердих тілах
- •1.6 Анізотропія кристалів
- •1.7 Дефекти кристалів
- •Питання і завдання до розділу 1
- •Розділ 2 динаміка кристалічної решітки
- •2.1 Елементи теорії пружності
- •2.2 Уявлення про нормальні коливання решітки
- •2.3 Елементи квантової теорії пружних хвиль у кристалі
- •2.4 Спектр нормальних коливань решітки
- •Теплоємність кристалів при низьких і високих температурах
- •Питання і завдання до розділу 2
- •Розділ 3. Зонна теорія твердих тіл
- •3.1. Рівняння Шредінгера для кристала
- •3.2. Функція Блоха, теорема Блоха
- •3.3 Енергетичні зони кристала
- •3.4 Енергетичний спектр електронів у кристалі. Модель Кроніга-Пенні
- •3.5 Ефективна маса електрона в кристалі. Ізоенергетичні поверхні
- •Питання і завдання до розділу 3
- •Розділ 4 електронна теорія металів
- •4.1 Класична електронна теорія металів
- •4.2 Квантова статистика електронів у металі
- •4.3 Вироджений електронний фермі-газ у металах і його теплоємність
- •4.4 Кінетичне рівняння Больцмана для електрона в кристалі. Електропровідність металів
- •Питання і завдання до розділу 4
- •Розділ 5 електронна теорія напівпровідників
- •5.1. Загальна характеристика напівпровідників
- •5.2 Статистика електронів у напівпровідниках із власною провідністю
- •Елементи статистики електронів у домішкових напівпровідниках
- •5.4. Провідність напівпровідників
- •5.5 Ефект Холла у напівпровідниках
- •Питання і завдання до розділу 5
- •Електронна теорія магнетиків
- •6.1 Класифікація магнетиків
- •6.2. Діамагнетизм та парамагнетизм
- •6.3. Феромагнетизм, антиферомагнетизм, феримагнетизм
- •6.4 Феноменологічний опис феро- та антиферо-магнетизму
- •6.5. Взаємодії в упорядкованих магнетиках. Спінові хвилі
- •6.6. Елементи теорії Ландау. Процеси перемагнічування
- •Питання і завдання до розділу 6
- •Розділ 7 фазові переходи
- •7.1. Умови рівноваги фаз
- •7.2. Класифікація фазових переходів
- •7.3. Елементи теорії Ландау для фазових переходів другого роду
- •Питання і завдання до розділу 7
- •Задача 2
- •Розв’язання
- •Задача 9
- •Розв’язання
- •Задача 12
- •Розв’язання
- •Задача 13
- •Розв’язання
- •Додаток б (обов’язковий) Задачі для самостійного розв’язування
- •Додаток в (обов’язковий) Варіанти індивідуальних завдань
- •Список літератури
- •Фізика твердого тіла
В.В. Бібик, т.М. Гричановська, л.В.Однодворець, н.І.Шумакова фізика твердого тіла
Навчальний посібник
за загальною редакцією проф. Проценка І.Ю.
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України
Суми
“Видавництво СумДУ”
2010
УДК 539.21
ББК 31.77
Ф
Авторський колектив:
В.В. Бібик, кандидат фізико-математичних наук;
Т.М. Гричановська, кандидат фізико-математичних наук;
Л.В. Однодворець, кандидат фізико-математичних наук;
Н.І. Шумакова, кандидат фізико-математичних наук
Рецензенти:
М.О.Азаренков - доктор фізико-математичних наук, професор Харківського національного університету, член-кореспондент НАНУ;
В.М. Кланічка - кандидат фізико-математичних наук, професор Прикарпатського національного університету ім. В.Стефаника, м. Івано-Франківськ;
С.М.Данильченко – кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Інституту прикладної фізики НАНУ, м.Суми
Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів
(лист № 1/11-6257 від 29.07.2009 р.)
Бібик В.В.
Ф Фізика твердого тіла: навч. посіб./ В.В. Бібик, Т.М. Гричановська, Л.В.Однодворець, Н.І.Шумакова.- Суми: Вид-во СумДУ, 2010.- 200 с.
ISBN
У навчальному посібнику узагальнені теоретичні основи та практичні питання фізики твердого тіла: будова і зонна теорія твердих тіл, електронна теорія металів, напівпровідників та магнетиків, динаміка кристалічної решітки.
Навчальний посібник призначений для студентів вищих навчальних закладів денної і заочної форм навчання в галузі «Електроніка».
УДК 539.21
ББК 31.77
Isbn © Бібик в.В., Гричановська т.М.,
Однодворець Л.В.
Однодворець л.В., Шумакова н.І., 2010
ЗМІСТ
С.
|
Передмова……………………………………………….. Розділ 1. Будова твердих тіл………………………..
Питання і завдання до розділу 1……………………… Розділ 2. Динаміка кристалічної решітки………….. 2.1.Елементи теорії пружності………………………... 2.2. Уявлення про нормальні коливання решітки…… 2.3. Елементи квантової теорії пружних хвиль у кристалі………………………………………………… 2.4. Спектр нормальних коливань решітки………….. 2.5. Теплоємність кристалів при низьких і високих температурах…………………………………………… Питання і завдання до розділу 2……………………… Розділ 3. Зонна теорія твердих тіл………………… 3.1. Рівняння Шредінгера для кристала……………… 3.2. Теорема Блоха, функція Блоха…………………… 3.3. Енергетичні зони кристала……………………….. 3.4. Енергетичний спектр електронів у кристалі. Модель Кроніга-Пенні……………………………….... 3.5. Ефективна маса електрона в кристалі. Ізоенергетичні поверхні……………………………….. Питання і завдання до розділу 3……………………… Розділ 4. Електронна теорія металів……………… 4.1. Класична електронна теорія металів...................... 4.2. Квантова статистика електронів у металі.............. 4.3. Вироджений електронний фермі-газ у металах і його теплоємність........................................................... 4.4. Кінетичне рівняння Больцмана для електрона в металі. Електропровідність металів.............................. Питання і завдання до розділу 4……………………… Розділ 5. Електронна теорія напівпровідників......... 5.1. Загальна характеристика напівпровідників........... 5.2. Статистика електронів у напівпровідниках із власною провідністю....................................................... 5.3. Елементи статистики електронів у домішкових напівпровідниках.............................................................. 5.4. Провідність напівпровідників.................................. 5.5. Ефект Холла в напівпровідниках............................ Питання і завдання до розділу 5………………………. Розділ 6. Електронна теорія магнетиків.................... 6.1. Класифікація магнетиків.......................................... 6.2. Діамагнетизм та парамагнетизм.............................. 6.3. Феро-, антиферо- та феримагнетизм....................... 6.4. Феноменологічний опис феро- та антиферомагнетизму…………………………………… 6.5. Взаємодія в упорядкованих магнетиках. Спінові хвилі................................................................................... 6.6. Елементи теорії Ландау. Процеси перемагнічування............................................................. Питання і завдання до розділу 6………………………. Розділ 7. Фазові переходи.............................................. 7.1. Умови рівноваги фаз................................................. 7.2. Класифікація фазових переходів............................. 7.3. Елементи теорії Ландау для фазових переходів другого роду..................................................................... Питання і завдання до розділу 7………………………. Додаток А Приклади розв’язування задач..................... Додаток Б Задачі для самостійного розв’язання........... Додаток В Варіанти індивідуальних завдань…………. Список літератури............................................................ |
5 6 6 9 15 17 21 37 41 48 50 50 57
61 65
67 72 74 74 78 81
85
92 97 99 99 102
108
111 118 121 121
122
124 127 129 130 132 132 135 139
142
148
150 156 157 157 159
163 165 166 180 194 195 |