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P. Knoll, Vorlesung: Anregungen im Festkörper ........ 2std. SS03 Seite 2 INHALTSVERZEICHNIS 1 Einleitung 5 1.1 Überblick über Materialeigenschaften 5 1.2 Phänomenologische Definition der Materialparameter 6 1.3 Beispiel: Mechanik 6 1.4 Beispiel: Optik, Elektrizität 7 1.5 Beispiel: Magnetische Suszeptibilität 8 1.6 Wichtige Einheiten und Konstanten 9 2 Wiederholung der wichtigsten Grundbegriffe 10 2.1 Grundlagen der Quantenmechanik 10 2.1.1 Welle-Teilchen-Dualismus: 11 2.2 Aufbau der Atome 13 2.3 Die chemische Bindung (Moleküle) 16 2.4 Die Translationssymmetrie von Festkörpern 18 3 Experimentelle Methoden zur Bestimmung von Anregungszuständen 20 3.1 Makroskopische Zustandsuntersuchungen 20 3.2 Bestimmung von Suszeptibilitäten 21 3.3 inelastische Streumethoden 25 4 Gitterdynamische Anregungszustände 28 4.1 Phononen 28 4.1.1 Beispiel: die einatomige lineare Kette 32 4.1.2 Beispiel: die zweiatomige lineare Kette 34 4.1.3 Beispiel: drei-atomiges, ebenes, quadratisches Gitter 36 4.1.4 Beispiel: Graphit, das hexagonale Gitter 40 4.2 Kopplungen zu den Elektronen 43 4.2.1 Instabilität von 1-dimensionalen Metallen 43 4.2.2 Solitonen: 47 4.2.3 Polaronen: 49 4.3 Gitterdynamik im elektrischen Feld: 50 4.3.1 Polarisationswellen: 55 4.3.2 Polaritonen: 57 4.3.3 Longitudinale Phononen: 58 4.3.4 Transversale Phononen: 59 4.3.5 Allgemeines Phonon, Richtungsdispersion: 61 4.4 Experimenteller Nachweis polarer Phononen: 61 4.4.1 Ramanstreuung an polaren Phononen: 62 4.4.2 Infrarot-Spektroskopie 62
P. Knoll, Vorlesung: Anregungen im Festkörper ........ 2std. SS03 Seite 3 5 Anharmonische Potentiale 64 5.1 allgemeine Formulierung 64 5.2 anharmonisches Verhalten einer einzelnen Schwingungsmode (Phonon) 67 5.3 Einfluss der Dispersion und Unterschiede zwischen Molekül und Festkörper 68 6 Spinsysteme 68
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