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고체물리학 기초
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고체물리학 기초

  • 스티븐사이먼
  • |
  • 북스힐
  • |
  • 2020-02-25 출간
  • |
  • 382페이지
  • |
  • 208 X 257 X 20 mm /882g
  • |
  • ISBN 9791159712609
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차


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

CHAPTER 20 자발적 자기 질서: 강자성, 반강자성, 준강자성 289
20.1 (자발적) 자기 질서 290
20.1.1 강자성체 291
20.1.2 반강자성체 291
20.1.3 준강자성체 292
20.2 깨진 대칭성 293
20.2.1 이징 모형 294
연습문제 295

CHAPTER 21 자기 구역과 히스테리시스 299
21.1 강자성체의 거시적 효과: 자기 구역 299
21.1.1 구역 벽 구조와 블로흐/네엘 벽 301
21.2 강자성의 히스테리시스 303
21.2.1 무질서 고정 303
21.2.2 단일-구역 미소결정 304
21.2.3 구역 고정과 히스테리시스 305
연습문제 308

CHAPTER 22 평균장 이론 311
22.1 강자성 이징 모형을 위한 평균장 방정식 312
22.2 자체일관성 방정식의 해 313
22.2.1 상자성 감수율 316
22.2.2 추가적으로 드는 생각 316
연습문제 318

CHAPTER 23 상호작용으로부터의 자기학: 허버드 모형 323
23.1 떠도는 강자성 324
23.1.1 허바드 강자성 평균장 이론 325
23.1.2 스토너 기준 326
23.2 모트 반강자성 328
23.3 부록: 수소 분자에 대한 허바드 모형 331
연습문제 335

APPENDIX A 샘플 시험과 해답 337
시 험 337
해 답 340
APPENDIX B 좋은 책들의 목록 355
색 인 359
사람들 색인 360
주제들 색인 366
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