В книге Киттеля содержатся основные сведения из области физики твердых тел — металлов и сплавов, полупроводников, диэлектриков,знание которых необходимо для широкого круга исследователей и инженерно-технических работников. Приведенные в книге данные лежат в основе работ по созданию новых типов электронных приборов, специальных сплавов, магнитных, изоляционных и прочих твердых материалов для атомной техники, ракетных двигателей, электроники и т. д.
Первое издание книги вышло в 1957 г. и быстро разошлось. Настоящее издание заново переведено со второго американского издания, радикально переработанного и дополненного автором.
В основу книги положен курс лекций, которые автор ряд лет читает в Калифорнийском университете (США). Автор не загромождает изложение сложным математическим аппаратом, используя лишь самое необходимое. Много внимания уделено физическому смыслу результатов теории, описанию экспериментов, многочисленным примерам практических применений полученных данных. Усвоению текста немало способствуют хорошо подобранные задачи. Благодаря этим качествам, а также большому педагогическому мастерству автора, книга доступна для весьма широкого круга читателей —• научных и инженерно-технических работников, преподавателей и студентов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие переводчика ...................... 8
Предисловие автора ко второму американскому изданию ....... 12
Глава 1. Описание структуры кристаллов............ 15
Двухмерные кристаллы (17). Трехмерные кристаллы (32). Простые кристаллические структуры (52).
Глава 2. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах .... 61
Экспериментальные методы исследования структуры, основанные на дифракции рентгеновских лучей (73).
Глава 3. Классификация твердых тел; энергия решетки ионных
кристаллов.......................... 81
Эмпирическая классификация типов связи в кристаллах (81). Энергия решетки ионных кристаллов (89). Энергия решетки хлористого натрия (90). Радиусы ионов (101).
Глава 4. Упругие свойства кристаллов .............106
Анализ упругих деформаций и напряжений (106). Модули упругости и упругие постоянные (ПО). Упругие волны в кубических кристаллах (115). Макроскопическая теория упругих свойств кристаллов (118).
Глава 5. Колебания решетки...................125
Колебания цепочки одинаковых атомов (126). Одномерный кристалл, состоящий из атомов двух сортов (132). Инфракрасное поглощение (135).
Глава 6. Тепловые свойства твердых тел............142
Глава 7. Диэлектрические свойства...............185
Внутреннее электрическое поле (185). Диэлектрическая постоянная и поляризуемость (190). Дипольная релаксация и диэлектрические потери (204).
Глава 8. Сегнетоэлектрические кристаллы-...........211
Классификация сегнетоэлектрических кристаллов (212). Диэлектрические постоянные вблизи точки Кюри (224). Сегнетоэлектрические домены (229).
Глава 9. Диамагнетизм и парамагнетизм............237
Диамагнетизм (237). Парамагнетизм (243).
Глава 10. Модель свободных, электронов и ее применение
к металлам..........................264
Закон распределения Ферми—Дирака (283). Квантовая теория теплоемкости электронного газа (291). Квантовая теория спинового парамагнетизма (293). Влияние распределения Ферми — Дирака на электропроводность (296). Прозрачность щелочных металлов в ультрафиолетовой области спектра (298). Термоэлектронная эмиссия (300).
Глава 11. Зонная теория твердых тел. Зоны Бриллюэна.....304
Волновые функции электрона в периодической решетке (314). Модель Кронига — Пенни (315). Вычисление проводимости металлов (338). Зоны Бриллюэна (344). Эмиссионные спектры мягких рентгеновских лучей (347).
Глава 12. Применение зон Бриллюэна. Теория металлов и сплавов 350
Зонная структура металлов (356). Бинарные сплавы (362). Элементы переходных групп (371). Процессы упорядочения (379).
Глава 13. Полупроводниковые кристаллы........... . 389
Собственная проводимость (389). Примесная или «несобственная» проводимость (396). Примесные состояния (399). Опыты по циклотронному резонансу (415). Радиационные эффекты в полупроводниках (424).
Глава 14. Полупроводниковые выпрямители. Кристаллические
триоды............................428
Получение кристаллов германия (428). Действие выпрямителя (431). Выпрямляющее действие р-п-перехода (436). Кристаллические триоды с точечным контактом (442). Кристаллические триоды с />-я-переходами (445).
Глава 15. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм........450
Точка Кюри и обменный интеграл (450). Экспериментальные исследования по гиромагнитному эффекту и спиновому резонансу (457). Ферромагнитные домены (463). Энергия анизотропии (478). Магнитострикция (481). Стенка Блоха (482). Размеры доменов (485). Антиферромагнетизм (487). Магнитные свойства ферритов (495).
Глава 16. Сверхпроводимость...................502
Экспериментальные данные по сверхпроводимости (502). Состояние теории (514).
Глава 17. Вакантные узлы. Диффузия. Центры окраски.....530
Вакантные узлы (531). Диффузия (538). Центры окраски (546).
Глава 18. Экситоны. Фотопроводимость. Люминесценция .... 558 Экситоны (558). Люминесценция (580).
Глава 19. Дислокации.......................594
Дислокации (598). Механические свойства сплавов (619). Дислокации и рост кристаллов (622),
Приложения........................... 631
I. Вычисление сумм по решетке по методу Эвальда .... 631
II. Квэнтовомеханическое выражение для поляризуемости . . 636
III. Теория диэлектрической постоянной полярных веществ по Онзагеру........................ 637
IV. Квантовая теория диамагнетизма одноядерных систем . . . 638 V. Температурно-независимый парамагнетизм........ 639
VI. Магнитная и электростатическая энергии......... 641
VII. «Замораживание» орбитальных моментов внутрикристалли-
ческим электрическим полем............... 643
VIII. Фактор спектроскопического расщепления g в парамагнитных слоях........................ 645
IX. Почти свободные электроны в периодическом потенциальном поле........................ 646
X. Приближение сильной связи для электронов в металле . . 649
XI. Электропроводность при низких температурах...... 651
XII. Подвижность носителей тока в полупроводниках с собственной проводимостью................. 652
XIII. Вывод формулы Конуэлл — Вайскопфа.......... 653
XIV. Уровень Ферми и химический потенциал......... 654
XV. Квазиклассическое описание спиновых волн в ферромагнетиках .......................... 655
XVI. Теорема Блоха ..................... (-59
XVII. Переходные множители .между важнейшими единицами . . 660
XVIII. Некоторые основные формулы термодинамики и статистической механики..................... g5l
XIX. Значения некоторых физических постоянных....... 663
Литература........................... 664
Предметный указатель ................... 592
Цена: 300руб.
