В монографии изложены основные понятия и методы теории и разобраны вопросы теплоёмкости, теплопроводности и электропроводности металлов. Изложены методы изучения электронных спектров металлов, основанные на наблюдениях циклотронного резонанса, размерных эффектов, магнитоакустических явлений и пр. В книге рассмотрены современные проблемы, такие, как изотопическое рассеяние, диамагнитные домены, эффект Кондо, ферми-жидкостные эффекты и т. п.

Рис, 85, библ, 83 назв.

Эта книга написана на основании курса лекций, прочитанных автором в январе-феврале 1966 г. в Центре ведущих исследований по физике и астрофизике при Делийском университете (Индия) в качестве эксперта ЮНЕСКО. Как явствует из самого заглавия, книга посвящена нормальным металлам, т. е. в ней не рассматриваются ферро- и антиферромагнитные металлы и сверхпроводники. Даже в этих рамках автор не ставил своей целью изложить детально всю имеющуюся в настоящее время теорию.

Книга охватывает следующие темы: электронные спектры металлов, электро- и теплопроводность, гальваномагнитные и термоэлектрические явления,поведение металлов в высокочастотных полях и поглощение звука. Эти области были выбраны главным образом потому, что в них за последнее время достигнут наибольший прогресс. Целью автора было изложить современную концепцию энергетических спектров электронов в металле и новые методы, развитые для изучения поведения металлов в постоянных и переменных полях. Описан ряд недавно открытых физических явлений и показано, как они могут быть использованы для нахождения электронных спектров.

Для упрощения изложения сложные обоснования всегда заменялись простой физической аргументацией. Кроме того, в тех случаях, когда искомую величину можно было точно рассчитать лишь для упрощённой модели, не соответствующей реальному металлу, автор ограничивался её оценкой. Это не исключало использования модели (изотропного металла, кинетического уравнения со временем релаксации) в тех случаях, когда с её помощью можно было проиллюстрировать применение нового метода расчёта, или когда упрощалась оценка искомых величин.

Книга требует знакомства с квантовой механикой и статистикой. Никаких специальных сведений о свойствах металлов, выходящих за рамки курса общей физики, не требуется…

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предисловие	3

Глава I. Электрон в периодической кристаллической решётке	5

1.1. Общие свойства	5
1.2. Приближение сильной связи	12
1.3. Модель слабо связанных электронов	16

Глава II. Электронная ферми-жидкость	21

2.1. Концепция квазичастиц	21
2.2. Квазичастицы в изотропной ферми-жидкости	24
2.3. Анизотропная ферми-жидкость	29
2.4. Электронная теплоёмкость	34

Глава III. Проводимость и теплопроводность	39

3.1. Электрон как волновой пакет	39
3.2. Кинетическое уравнение	42
3.3. Проводимость	46
3.4. Теплопроводность	47
3.5. Концепция длины свободного пробега	51
3.6. Проводимость и теплопроводность в газе свободных
электронов	52

Глава IV. Процессы рассеяния	54

4.1. Рассеяние на примесях	54
4.2. Рассеяние электронов электронами	56
4.3. Рассеяние на колебаниях решётки	57
4.4. Процессы переброса	64
4.5. «Изотопическое» рассеяние	70
4.6. Эффект Кондо	74

Глава V. Гальваномагнитные свойства металлов	82

5.1. Кинетическое уравнение в присутствии магнитного поля	82
5.2. Гальваномагнитные явления в слабом магнитном поле	87
5.3. Гальваномагнитные явления в сильном магнитном поле;
замкнутые траектории	92
5.4. Гальваномагнитные явления в сильном поле и топология
открытых ферми-поверхностей	96

Глава VI. Термоэлектрические и термомагнитные явления	103

6.1. Термоэлектрические явления	103
6.2. Термомагнитные явления в слабом поле	109
6.3. Теплопроводность и термоэлектрические эффекты в
сильном магнитном поле	112

Глава VII. Металл в высокочастотном электромагнитном поле.
Циклотронный резонанс	118

7.1. Нормальный скин-эффект	118
7.2. Аномальный скин-эффект. Концепция неэффективности	120
7.3. Аномальный скин-эффект. Решение кинетического
уравнения	122
7.4. Циклотронный резонанс	133

Глава VIII. Размерные эффекты	146

8.1. Отсечка циклотронных резонансных орбит	146
8.2. Внутренние всплески высокочастотного поля при
циклотронном резонансе	148
8.3. Нерезонансный размерный эффект	151
8.4. Нерезонансный размерный эффект в наклонном поле	153
8.5. Эффект Зондхеймера	154
8.6. Дрейфовая фокусировка высокочастотного поля	158
8.7. Размерный эффект на открытых траекториях	160

Глава IX. Распространение электромагнитных волн в
присутствии магнитного поля	162

9.1. Геликоны в металлах с неравными числами
электронов и дырок	162
9.2. Магнитоплазменные волны в металлах с равными
числами электронов и дырок	165
9.3. Экспериментальные исследования	168

Глава X. Магнитная восприимчивость и эффект де Гааза — ван
Альфена	172

10.1. Спиновый парамагнетизм	172
10.2. Квантование уровней свободного электрона в
магнитном поле	173
10.3. Диамагнетизм Ландау	175
10.4. Квазиклассическое квантование энергетических
уровней для произвольного спектра	178
10.5. Эффект де Гааза — ван Альфена	181
10.6. Диамагнитные домены	190
10.7. Магнитный пробой	196

Глава XI. Квантовые явления в высокочастотном поверхностном
импеданце	202

11.1. «Обычные» квантовые осцилляции	202
11.2. Циклотронный резонанс на «скачущих» орбитах	208

Глава. XII. Поглощение звука в металлах	213

12.1. Коэффициент поглощения в отсутствие магнитного
поля; низкие частоты	213
12.2. Коэффициент поглощения в отсутствие магнитного
поля; высокие частоты	219
12.3. Геометрический резонанс	221
12.4. Магнитоакустические резонансные явления	222
12.5. Количественная теория геометрического резонанса	224
12.6. Количественная теория магнитоакустических
резонансов	229
12.7. Гигантские осцилляции коэффициента поглощения
вследствие квантования уровней в магнитном поле	233

Глава XIII. Ферми-жидкостные эффекты	240

13.1. Взаимодействие квазичастиц	240
13.2. Функция f Ландау	243
13.3. Роль взаимодействия квазичастиц в парамагнитной
восприимчивости	246
13.4. Квантование Ландау и квантовые осцилляции	250
13.5. Нулевой звук	252
13.6. Спиновые волны	255

Глава XIV. Методы вычисления электронных спектров металлов	264

14.1. Метод ортогонализованных плоских волн	261
14.2. Метод псевдопотенциала	267
14.3. Модель свободных электронов	270
14.4. Приближение сильно сжатого вещества	274

Приложение. Модель ферромагнитного металла	278

Литература	283

Книги на ту же тему

Поверхность Ферми: Понятие поверхности Ферми, её определение и использование в физике металлов, Крэкнелл А., Уонг К., 1978
Теория квантовых жидкостей: Нормальные ферми-жидкости, Пайнс Д., Нозьер Ф., 1967
Прочность, температура, время, Рабинович М. Х., 1968
Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах (физические основы), Брандт Н. Б., Чудинов С. М., 1983
Магнетизм и химическая связь, Гуденаф Д., 1968
Кинетические явления в неупорядоченных ферромагнитных сплавах, Ведяев А. В., Грановский А. Б., Котельникова О. А., 1992
Калибровочная теория дислокаций и дисклинаций, Кадич А., Эделен Д., 1987
Физические основы прочности и пластичности (Введение в теорию дислокаций), Миркин Л. И., 1968

elapsed time 0.022 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему