Quantenfeldtheorie des Festkőrpers

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Quantenfeldtheorie des Festkőrpers

H. Haken

B. G. Teubner Stuttgart, 1973

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注記

Bibliography: p. [305]-311

Mit 61 Figuren, 87 Aufgaben und zahlreichen Beispielen

内容説明・目次

内容説明

Die Festkoerperphysik ist eines der grossen Hauptgebiete der heutigen Physik. Der Festkoerper stellt mit seinen verwickelten elektrischen, optischen, thermischen und magnetischen Eigenschaften ein ausserst reizvolles Objekt moderner Grundlagen forschung dar. In der Tat gelingt es hier, die oft sehr komplizierten Erscheinungen aufzuklaren und bis in die Details hinein zu verfolgen. Das damit verbundene tief greifende Verstandnis der physikalischen Vorgange im Festkoerper fuhrt daruber hinaus zu ausserst wichtigen Anwendungen, z. B. in der Nachrichten-und Computer technik. Der Studierende, der sich in dieses Gebiet einarbeiten will, stellt allerdings sehr rasch fest, dass hier in grossem Umfang Begriffsbildungen und Methoden der Quantenfeld theorie verwendet werden. Diese Methoden gestatten es nicht nur, die physikalischen Vorgange im Festkoerper in eleganter Weise zu beschreiben, sondern sie haben auch zu grundsatzlich neuen Erkenntnissen gefuhrt. Als hervorragendes Beispiel sei hier nur die Erklarung der Supraleitung erwahnt. Andererseits wird dem Studierenden in einer Kursvorlesung, etwa der Quanten mechanik, kaum die Moeglichkeit geboten, dieses wichtige Gebiet kennenzulernen. Aufgabe dieses Buches soll es sein, diese Lucke zu schliessen, indem es den Leser in einfacher Weise an die Begriffsbildungen und Methoden der Quantenfeldtheorie her anfuhrt. So sollte ein Leser, der mit den mathematischen Kenntnissen der ersten drei Semes*ter und den Grundbegriffen der Quantenmechanik vertraut ist, ohne weiteres in der Lage sein, sich mit Hilfe dieses Buches in die Quantenfeldtheorie des Fest koerpers einzuarbeiten.

目次

I. Einleitung.- 1 Einfuhrung und UEbersicht.- 2 Einige Grundbegriffe der klassischen Mechanik.- II. Harmonische Oszillatoren.- 3 Der quantenmechanische Oszillator: Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren.- 4 Die Berechnung von Erwartungswerten.- 5 Vom Umgang mit Bose-Operatoren: Wir lernen einige Tricks.- 6 Der verschobene harmonische Oszillator: Vorbild fur elementare Anregungen im Festkoerper.- III. Feldquantisierung.- 7 Die lineare Atomkette: klassische Behandlung.- 8 Die lineare Atomkette: quantentheoretische Behandlung. Phononen.- 9 UEbergang zum Kontinuum: klassisch.- 10 UEbergang zum Kontinuum: quantentheoretisch. Phononen.- 11 Dreidimensionale Probleme: Quantisierung der skalaren Wellengleichung und des elektromagnetischen Feldes. Photonen.- 12 Quantisierung des Schroedingerschen Wellenfeldes der Bose-Statistik (2. Quantelung). Bosonen.- 13 Quantisierung des Schroedingerschen Wellenfeldes der Fermi-Dirac-Statistik. Fermionen.- 14 Vom Umgang mit Fermi-Operatoren.- 15 Die Wechselwirkung zwischen Feldern: seiltanzende Elektronen.- 16 Methodische Kunstbegriffe: das Wechselwirkungsbild und das Heisenbergbild.- IV. Elektronen im starren Gitter.- 17 Elektronen im Kristallgitter: ein kurzer Abriss der Blochschen Theorie.- 18 Die Methode der scheinbaren Masse.- 19 Wannierfunktionen: Wellenpakete aus Blochfunktionen.- 20 Elektronen im Kristallgitter: Formulierung des Mehrkoerperproblems. Der Hartree-Fock-Ansatz.- 21 Defektelektronen.- 22 Die Wechselwirkung zwischen Elektronen und Defektelektronen.- 23 Exzitonen mit grossem Bahnradius (Wannier-Exzitonen).- 24 Frenkel-Exzitonen.- 25 Elektronische Polarisationswellen.- 26 Exzitonenmaterie.- 27 Plasmonen.- 28 Spinwellen: Magnonen.- V. Elektronen in Wechselwirkung mit Gitterschwingungen.- 29 Froehlichs Hamiltonoperator fur die Wechselwirkung zwischen Elektronen und Phononen.- 30 Zeitabhangige Stoerungstheorie 1. Ordnung. Spontane und induzierte Emission sowie Absorption von Phononen. Darstellung durch Feynman-Graphen..'.- 31 Der Elektrische Widerstand.- 32 Zeitabhangige Stoerungstheorie 2.Ordnung: Selbstenergie, Massenrenomierung.- 33 Stoerungstheorie hoeherer Ordnung.- 34 Theorem uber die exakte Form der Loesung.- 35 Das Froehlich-Polaron. Selbstenergie und renormierte Masse.- 36 Die effektive Wechselwirkung zwischen Polaronen.- VI. Greensche Funktionen.- 37 Stoerungstheorie im Ortsraum. Beispiel fur das Auftreten Greenscher Funktionen.- 38 Ausbreitungsfunktion, Propagator, Greensche Funktion: immer das Gleiche.- 39 Beispiele von Gleichungen fur Greensche Funktionen und deren Loesung.- VII. Supraleitung.- 40 Einige grundlegende experimentelle Tatsachen der Supraleitung.- 41 Theorie der Supraleitung: Herleitung der Froehlich-Wechselwirkung zwischen den Elektronen.- 42 Der Grundzustand des Supraleiters nach der Bardeen-Cooper-Schrieffer-Theorie.- 43 Angeregte Zustande des Supraleiters.- VIII. Elektronen in Wechselwirkung mit dem quantisierten Lichtfeld.- 44 Die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie: Der Hamiltonoperator 293.- 45 Polaritonen.- Weiterfuhrende Literatur.

「Nielsen BookData」 より

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