Книга рассчитана на физиков, работающих в различных областях физики твердого тела. Она будет также полезна преподавателям и студентам старших курсов тех вузов, где читаются лекции по физике твердого тела и отдельным ее разделам.
ПРЕДИСЛОВИЕ ПЕРЕВОДЧИКА
В течение последних двух десятилетий физика твердого тела переживает заметный подъем. Одним из особенно бурно развивающихся и при этом весьма важных в научно-техническом и практическом отношении разделов физики твердого тела является физика дефектных кристаллов, т. е. кристаллов с различными нарушениями регулярной атомной структуры.
Давно стало общеизвестным фактом, что наличие дефектов решетки меняет электронный спектр кристаллов. Однако лишь сравнительно недавно выяснилось, что такие дефекты, как, например, примеси, весьма радикально меняют также и колебательный спектр кристаллов. Примеси даже в незначительной концентрации могут привести к возникновению локальных и резонансных колебаний, которых нет в идеальном кристалле. Эти колебания могут в свою очередь изменить термодинамические и кинетические характеристики кристаллов. Например, низкочастотные резонансные колебания оказывают существенное влияние на низкотемпературную теплоемкость металлов. Локальные и резонансные колебания всегда сказываются на структуре спектров инфракрасного поглощения или комбинационного рассеяния в полупроводниках. Поскольку реальные кристаллы практически всегда содержат дефекты, при анализе и интерпретации экспериментальных данных по упомянутым и многим другим эффектам учет влияния дефектов на колебательный спектр становится совершенно необходимым и существенным. Кроме того, при таком анализе можно получить интересную информацию о характере действующих в кристалле сил, о распределении и локализации примесей и т. п.
Следует указать, что первые работы по физике дефектной решетки были сделаны у нас в СССР еще в 1942—
Оглавление
Предисловие переводчика................. 5
Предисловие автора к русскому изданию.......... 9
ДЕФЕКТЫ И КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ СПЕКТР КРИСТАЛЛОВ
Глава I. Введение ................. 13
Глава II. Динамические свойства изолированного примесного атома................... 19
Глава III. Динамические свойства неупорядоченных
кристаллов..................... 43
§ 1. Спектр частот неупорядоченного кристалла ... 43 а. Спектры частот неупорядоченных одномерных кристаллов (46). б. Спектры частот неупорядоченных двумерных кристаллов (63). в. Спектры частот неупорядоченных трехмерных кристаллов (66). § 2. Теплоемкость неупорядоченного кристалла ... 79 Глава IV. Электрические свойства кристаллов и динамика дефектной решетки .............. 88.
§ 1. Электропроводность .............. 8&
§ 2. Возможность наблюдения локальных и резонансных колебаний в туннельных характеристиках сверхпроводников .................. 91
Глава V. Влияние точечных дефектов на теплопровод -
ность кристаллической решетки диэлектриков .... 94
§ 1. Введение ................... 94
Влияние изотопических примесей на низкотемпературную теплопроводность диэлектриков .... 96 Резонансное рассеяние колебаний решетки точечными дефектами................ 100'
§ 4. Теория .................... 102
Глава VI. Рассеяние нейтронов на колебаниях решетки
в дефектных кристаллах .............. 114
§ 1. Теория .................... 116'
а. Рассеяние нейтронов на колебаниях сплошного спектра (117). б. Рассеяние нейтронов на локальных колебаниях (127).
§ 2. Экспериментальные результаты......... 133
Глава VII. Эффект Мессбауэра на примесных ядрах 143 5 1. Теопия..................... 143.
а. Процессы без отдачи (144). б. Сечение процессов с возбуждением одного кванта колебательной энергии решетки (148). в. Допплеровский сдвиг второго порядка (153).
§ 2. Экспериментальные результаты......... 163
а. Процессы без отдачи (164). б. Допплеровский сдвиг
второго порядка (168).
Глава VIII. Оптические аналоги эффекта Мессбауэра § 1. Теория оптических спектров, обусловленных примесными центрами в кристаллах........ 174
а. Коэффициент поглощения света в адиабатическом приближении (176). б. Пик поглощения для процессов без участия колебаний решетки (182).
в. Форма коэффициентов Fs и Vss' (184). г. Спектр поглощения с возбуждением одного кванта колебательной энергии (192).
§ 2. Эксперимент .................. 19&
Глава IX. Примеспое инфракрасное поглощение кристаллической решеткой ............... 209
§ I. Теория .................... 211
а. Поглощение с участием одного колебания решетки, индуцированное точечными дефектами в ионных кристаллах (213). б. Поглощение с участием одного колебания решетки, индуцированное нейтральными примесями (218). в. Инфракрасное поглощение заряженными примесями (222).
§ 2. Экспериментальные результаты для ионных кристаллов .................... 2291
§ 3. Примесное поглощение гомеополярными кристаллами с участием одного колебания решетки . . 253 а. Алмаз (254). б. Кремний (258). в. Германий (263).
г. Различные кристаллы (264).
§ 4. Примесное комбинационное рассеяние первого порядка в кристаллах............... 267
а. Теория (269). б. Экспериментальные результаты
(282).
Глава X. Влияние ангармонизма колебании решетки на индуцированное примесями поглощение света
с участием одного колебания решетки........ 28S
§ 1. Введение ................... 28&
§ 2. Время жизни локальных колебаний...... 293
§ 3. Боковые полосы пиков локальных колебаний . . . 307 § 4. Обертоны пиков локальных колебаний в спектрах
поглощения ионных кристаллов с {/-центрами . . 316 § 5. Влияние ангармоннзма на эффект Мессбауэра
на примесных ядрах.............. 323
Глава XI. Локальные колебания и спин-решеточное
взаимодействие ................... 333
§ 1. Теория спин-решеточной релаксации и локальные
колебания ................... 334
а. Резонансные процессы (340). б. Процессы типа комбинационного рассеяния (341).
§ 2. Экспериментальные результаты......... 347
Глава XII. Поверхность кристалла как дефект .... 354
§ 1. Введение ................... 354
§ 2. Исследование динамических свойств поверхностных
атомов методом дифракции медленных электронов 354 а. Лауэвское рассеяние (354). б. Тепловое диффузное
рассеяние (363). § 3. Эффект Мессбауэра на поверхностных атомах . . . 365
§ 4. Теория .................... 371
§ 5. Поверхностные колебания ........... 386
§ 6. Вклад поверхности в теплоемкость кристалла 395 § 7. Взаимодействие дефектов с поверхностью кристалла 404
Заключение....................... 408
Л итература...................... 410
Цена: 150руб.
