Festkörperspektroskopie - Eine Einführung

In dem vorliegenden Lehrbuch wird erstmals eine zusammenfassende Darstellung festkörperspektroskopischer Methoden und ihrer Verwendung zur Analyse der elektronischen und gitterdynamischen Struktur der Festkörper gegeben. Die Methoden erstrecken sich einerseits über den ganzen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, betreffen andererseits aber auch die Spektroskopie mit Teilchen wie Elektronen, Neutronen, Positronen, Mymesonen, usw. Das Buch gibt damit erstmals eine grundlegende, stark diversifizierte und dem heutigen Stand der Untersuchungstechnik entsprechende Darstellung der Festkörperspektroskopie. Ziel des Lehrbuches ist es, dem Studenten und Leser allgemein einen einfachen und direkten Einstieg in die Methoden und Möglichkeiten einer modernen Festkörperspektroskopie zu vermitteln, der ihm die weitere Verfolgung wissenschaftlicher und technischer Arbeiten auf dem speziellen Fachgebiet ermöglicht.

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung.- 2. Grundlagen der Festkörperphysik.- 2.1 Kristalline Festkörper.- 2.2 Quantenmechanik freier Elektronen.- 2.3 Elektronen im periodischen Potential.- 2.4 Halbleiter.- 2.5 Tight-Binding und LCAO-Wellenfunktionen.- 2.6 Der metallische Zustand.- 2.7 Phononen.- Übungsaufgaben.- 3. Elektromagnetische Strahlung.- Übungsaufgabe.- 4. Strahlenquellen in sichtbaren und unmittelbar angrenzenden Spektralbereichen.- 4.1 Klassische Lichtquellen.- 4.2 Form und Breite von Spektrallinien.- 4.3 Laser als Strahlungsquellen.- Übungsaufgaben.- 5. Lichtdetektoren.- 5.1 Photographische Filme.- 5.2 Photomultiplier.- 5.3 Photoelektrische Detektoren.- Übungsaufgaben.- 6. Spektrale Zerlegung des Lichtes.- 6.1 Optische Filter.- 6.2 Monochromatoren und Spektrometer.- 6.3 Interferometer.- Übungsaufgaben.- 7. Die dielektrische Funktion.- 7.1 Optische Konstanten und die Kramers-Kronig-Relation.- 7.2 Die Kramers-Heisenberg dielektrische Funktion.- 7.3 Die dielektrische Funktion von Festkörpern mit freien Ladungsträgern.- 7.4 Experimentelle Bestimmung der dielektrischen Funktion (Ellipsometrie).- Übungsaufgaben.- 8. Spektroskopie in sichtbaren und unmittelbar angrenzenden Spektralbereichen.- 8.1 Optische Absorption.- 8.2 Lumineszenz.- Übungsaufgaben.- 9. Symmetrieeigenschaften und Auswahlregeln in Kristallen.- 9.1 Symmetrie von Molekülen und Kristallen.- 9.2 Darstellung von Gruppen.- 9.3 Klassifizierung von Schwingungen.- 9.4 Unendlich ausgedehnte periodische Punktanordnungen und Raumgruppen.- 9.5 Quantenmechanische Auswahlregeln.- Übungsaufgaben.- 10. Lichtstreuung.- 10.1 Experimenteller Aufbau von Streulichtexperimenten.- 10.2 Raman-Spektroskopie.- 10.3 Brillouin-Streuung und Rayleigh-Streuung.- Übungsaufgaben.- 11. Infrarotspektroskopie.- 11.1 Strahlenquellen, optischeKomponenten und Detektoren im Infrarot.- 11.2 Dispersive Infrarotspektroskopie.- 11.3 Fourier-Spektroskopie.- 11.4 Beispiele aus der Festkörperphysik.- Übungsaufgaben.- 12. Spinresonanzspektroskopie.- 12.1 Magnetische Momente von Atomen und Kernen in Kristallen.- 12.2 Kinematische Beschreibung der Spinresonanz.- 12.3 Lösungen der Bloch-Gleichungen für die Resonanzabsorption.- 12.4 Elektronenspinresonanz.- 12.5 Kernspinresonanz.- 12.6 Kernquadrupolresonanz.- 12.7 Doppelresonanzexperimente: Dynamische Kernpolarisation (DNP) und Elektron-Kernspin Doppelresonanz (ENDOR).- Übungsaufgaben.- 13. Ultraviolett- und Röntgenspektroskopie.- 13.1 Röntgen-Strahlung.- 13.2 Synchrotronstrahlung.- 13.3 Spektrometer und Detektoren.- 13.4 Photoelektronenspektroskopie (XPS, UPS, ESCA, AUGER).- 13.5 Feinstruktur-Röntgen-Strahlabsorption (EXAFS).- übungsaufgabe.- 14. Spektroskopie mit ?-Strahlen.- 14.1 Mössbauer-Spektroskopie.- 14.2 Gestörte Winkelkorrelation.- Übungsaufgabe.- 15. Spektroskopie mit geladenen Teilchen.- 15.1 Elektronen-Energieverlustspektroskopie.- 15.2 Spektroskopie mit Positronenvernichtung.- 15.3 ?-Meson Spektroskopie.- 15.4 Tunnelspektroskopie.- Übungsaufgaben.- 16. Neutronenstreuung.- 16.1 Elastische Neutronenstreuung.- 16.2 Inelastische Neutronenstreuung.- Literatur.

Produktdetails

• Autoren: Hans Kuzmany
• Verlag: Springer, Berlin
• Sprache: Deutsch
• Produktform: Taschenbuch
• Erschienen: 05.12.2012
• EAN: 9783642746932
• ISBN: 978-3-642-74693-2
• Seiten: 338
• Abmessung: 155 mm x 235 mm x 18 mm
• Gewicht: 539 g
• Illustration: X, 338 S.
• Thema: Naturwissenschaften, Medizin, Informatik, Technik > Physik, Astronomie > Elektrizität, Magnetismus, Optik