URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Брандт Н.Б., Чудинов С.М. Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах: Физические основы Обложка Брандт Н.Б., Чудинов С.М. Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах: Физические основы
Id: 296763
1299 р.

Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах:
Физические основы. Изд. 2, стереотип.

URSS. 2023. 408 с. ISBN 978-5-9710-5084-1.
Белая офсетная бумага

Аннотация

В книге рассказывается о популярных методах исследования энергетических спектров фононов и электронов. Авторы рассматривают основные физические принципы и идеи, на которых базируются экспериментальные методы исследования металлов.

Книга будет полезна инженерам, научным сотрудникам, занимающимся проблемами, связанными с физикой металлов, а также студентам и аспирантам педагогических и технических вузов. (Подробнее)


Оглавление
top
Введение7
Часть I. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ ФОНОНОВ14
Глава I. Неупругое рассеяние медленных (тепловых) нейтронов в кристаллической решетке15
§ 1. Сравнительная характеристика рассеяния в кристалле тепловых нейтронов и рентгеновских лучей15
§ 2. Взаимодействие медленных нейтронов с веществом17
§ 3. Дифракция волны на колеблющейся решетке24
§ 4. Рассеяние тепловых нейтронов в кристалле. Фактор Дебая—Валлера28
§ 5. Однофононное когерентное рассеяние нейтронов в кристалле. Определение законов дисперсии фононов36
§ 6. Некогерентное рассеяние нейтронов. Восстановление функции спектральной плотности фононов45
§ 7. Методика проведения нейтронодинамического эксперимента51
§ 8. Построение закона дисперсии фононов54
Глава II. Рентгеновские и оптические измерения фононных спектров60
§ 1. Взаимодействие электромагнитных волн с твердым телом61
§ 2. Прозрачность металлов для электромагнитного излучения66
§ 3. Прозрачность ионных кристаллов72
§ 4. Поглощение электромагнитных волн в полупроводниках74
§ 5. Фотон-фононные переходы в твердых телах76
§ 6. Оптические измерения фононных спектров79
§ 7. Рентгеновские измерения фононных спектров81
Глава III. Эффект Мессбауэра84
§ 1. Физическая сущность эффекта Мессбауэра85
§ 2. Методика получения мессбауэровских спектров89
§ 3,Теория эффекта Мессбауэра93
§ 4. Эффективные сечения резонансного поглощения и рассеяния мессбауэровских квантов99
§ 5. Параметры мессбауэровского спектра, связанные с динамикой решетки104
§ 6. Температурная зависимость эффекта Мессбауэра108
§ 7. Эффект Мессбауэра в кристаллах с несколькими атомами в элементарной ячейке111
§ 8. Эффект Мессбауэра и колебания примесных атомов112
§ 9. Определение спектральной функции фононов с помощью эффекта Мессбауэра115
§ 10. Восстановление закона дисперсии фононов с помощью эффекта Мессбауэра118
Глава IV. Теплоемкость119
Часть II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЙЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛАХ125
Глава I. Гальваномагнитные эффекты127
§ 1. Общие замечания127
§ 2. Слабые магнитные поля (качественное рассмотрение)128
§ 3. Слабые магнитные поля (теория)134
§ 4. Сильные магнитные поля (качественное рассмотрение)139
§ 5. Сильные магнитные поля (теория)151
§ 6. Асимптотика компонент тензора проводимости в сильных эффективных полях и топология поверхности Ферми153
§ 7. Статический скин-эффект159
Глава II. Скин-эффект163
§ 1. Нормальный скин-эффект163
§ 2. Аномальный скин-эффект165
§ 3. Аномальный скин-эффект в магнитном поле167
§ 4. Информация о спектре электронов в металлах170
Глава III. Циклотронный резонанс в металлах171
§ 1. Условия наблюдения циклотронного резонанса172
§ 2. Циклотронный резонанс. Квадратичный закон дисперсии электронов173
§ 3. Циклотронный резонанс на экстремальных сечениях175
§ 4. Циклотронный резонанс на опорных точках177
§ 5. Циклотронный резонанс в наклонном поле179
§ 6. Основные теоретические зависимости184
§ 7. Информация об энергетическом спектре электронов186
Глава IV. Магнитоплазменные волны189
§ 1. Общая постановка задачи о распространении электромагнитных волн в металле190
§ 2. Дисперсионные уравнения для геликоидальной волны (геликона) в локальном приближении191
§ 3. Учет нелокальных эффектов195
§ 4. Возбуждение и экспериментальное наблюдение геликонов197
§ 5. Альфеновские волны199
§ 6. Циклотронные волны204
Глава V. Квантовые осцилляционные эффекты208
§ 1. Условия наблюдения и физическая природа осцилляции208
§ 2. Эффект де Гааза—ван Альфена213
§ 3. Эффект Шубникова—де Гааза219
Глава VI. Поглощение звука в металлах223
§ 1. Звуковая волна в металле224
§ 2. Поглощение звука в отсутствие магнитного поля. Низкие частоты225
§ 3. Поглощение звука в отсутствие магнитного поля. Высокие частоты227
§ 4. Поглощение звука в магнитном поле. Геометрический резонанс Пиппарда228
§ 5. Магнетоакустический резонанс в наклонном поле231
§ 6. Гигантские квантовые осцилляции поглощения ультразвука в металлах233
Глава VII. Размерные эффекты240
§ 1. Радиочастотный размерный эффект241
§ 2. Радиочастотный размерный эффект в наклонном магнитном поле247
§ 3. Квантовые осцилляционные эффекты в образцах с малыми поперечными размерами248
§ 4. Эффект Зондгеймера253
§ 5. Фокусировка электронов258
Глава VIII. Аннигиляция позитронов в металлах261
§ 1. Механизм аннигиляции позитронов с электронами в твердом теле262
§ 2. Двухфотонная аннигиляция266
§ 3. Зависимость вероятности двухфотонной аннигиляции от импульса электрона271
§ 4. Приближение свободных электронов275
§ 5. Уточнение модели278
§ 6. Аннигиляция поляризованных позитронов в ферромагнитных металлах282
Глава IX. Комптоновское рассеяние рентгеновских лучей на электронах в металле285
§ 1. Теория комптоновского рассеяния рентгеновских лучей в металлах287
§ 2. Методика исследования291
§ 3. Информация о распределении электронов в пространстве импульсов293
Часть III. ЭЛЕКТРОН-ФОНОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ296
Глава I. Эффект экранирования в металлах300
§ 1. Общая теория статического экранирования301
§ 2. Экранирование в газе свободных электронов303
§ 3. Статическое экранирование в металлах на больших расстояниях от заряда306
§ 4. Линдхардовское статическое экранирование в металлах. Осцилляции плотности заряда308
§ 5. Эффект Кона310
§ 6. Вклад ионов в экранирование313
§ 7. Эффективное электрон-электронное взаимодействие в металлах317
Глава II. Рассеяние в электрон-фононной системе318
§ 1. Фонон-фононное рассеяние319
§ 2. Электрон-электронное рассеяние327
§ 3. Рассеяние электронов на фононах328
§ 4. Рассеяние фононов на электронах332
§ 5. Общие замечания о характере рассеяния фононов и электронов334
§ 6. Электроны и фаноны в электрическом поле335
§ 7. Электроны и фононы при наличии градиента температуры339
§ 8. Выводы342
Глава III. Электропроводность металлов343
§ 1. Феноменологическое описание электропроводности343
§ 2. Простейшая модель344
§ 3. Формула Лифшица346
§ 4. Электропроводность и форма поверхности Ферми348
§ 5. Температурная зависимость электропроводности351
§ 6. Некоторые теоретические модели электропроводности металлов с идеальной решеткой357
Глава IV. Теплопроводность металлов361
§ 1. Простая модель362
§ 2. Закон Видемана—Франца369
§ 3. Рассеяние фононов372
§ 4. Рассеяние электронов375
§ 5. Теплопроводность и энергетический спектр электронов и фононов376
Глава V. Магнетофононный резонанс377
§ 1. Некоторые замечания377
§ 2. Изотропный закон дисперсии379
§ 3. Магнетофононный резонанс при произвольном законе дисперсии носителей тока386
Глава VI. Микроконтактная спектроскопия388
§ 1. Модель микроконтакта. Режимы работы микроконтакта389
§ 2. Вольт-амперная характеристика микроконтакта в баллистическом режиме391
§ 3. Вольт-амперная характеристика микроконтакта в диффузионном и тепловом режимах398
§ 4. Создание и отбор микроконтактов399
§, 5. Микроконтактные спектры металлов400
Литература404

Об авторах
top
photoБрандт Николай Борисович
Советский и российский физик, специалист в области физики твердого тела и сверхпроводимости. Доктор физико-математических наук. Заслуженный деятель науки РФ, заслуженный профессор МГУ, заслуженный изобретатель СССР, заслуженный соросовский профессор. Почетный доктор нескольких зарубежных университетов, действительный и почетный член нескольких академий наук. Участник Великой Отечественной войны. Награжден 20 орденами и медалями. Трижды лауреат Государственных премий СССР и РФ, двух Ломоносовских премий I степени, Золотой медали им. П. Л. Лебедева и Премии им. Н. Д. Папалекси АН СССР, Премии Минвуза СССР I степени.

Н. Б. Брандт был основоположником нового научного направления в физике твердого тела: исследования комбинированного воздействия сильных магнитных и электрических полей, высокого давления, анизотропных деформаций, радиации и примесей на энергетические спектры веществ при низких и сверхнизких температурах. Он автор 10 учебников и монографий, изданных в СССР и за рубежом, двух крупных научных открытий, внесенных в Государственный реестр открытий СССР, более 30 патентов и изобретений, более 800 научных работ. Основатель одной из самых крупных научных школ России, насчитывающей более 20 докторов и 75 кандидатов физико-математических наук.

photoЧудинов Сергей Михайлович
Видный советский и российский физик, доктор физико-математических наук. Лауреат Государственной премии СССР. Окончил физический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова. В 1971 г. — кандидат, в 1979 г. — доктор наук. В 1983–1989 гг. — профессор кафедры физики низких температур и сверхпроводимости, а в 1989–1993 гг. заведующий кафедрой кристаллографии и кристаллофизики (позднее — физики полимеров и кристаллов) физического факультета МГУ.

Область научных интересов С. М. Чудинова — электронная теория металлов, полуметаллов и полупроводников. Он автор более 170 научных статей, в том числе в зарубежных изданиях. Вместе с Н. Б. Брандтом награжден Государственной премией СССР в 1982 г. за цикл работ по предсказанию, обнаружению и исследованию бесщелевых полупроводников и экситонных фаз. В соавторстве с Н. Б. Брандтом также подготовил к выходу в свет книги, имевшие международное значение: «Электронная структура металлов» (1973), «Энергетические спектры электронов и фононов в металлах» (1980; в 1990 — 2-е изд. под названием «Электроны и фононы в металлах»), «Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах» (1983).