Перлин Е.Ю., Иванов А.В. Лекции по физике твердого тела. Часть 2

СПб.: Университет ИТМО, 2019. — 134 с.Во вторую часть пособия включены разделы по колебаниям кристаллической решетки, ангармоническим эффектам, электронфононному взаимодействию, электронным состояниям в кристалле, оптическим свойствам твердых тел, поверхностным состояниям, а также наноструктурам и их свойствам. Учебное пособие предназначено для студентов факультета фотоники и оптоинформатики, обучающихся по программе подготовки магистров «Физика и технология наноструктур» по направлению подготовки 12.04.03 «Фотоника и оптоинформатика», обучающихся по дисциплине «Квазичастицы в твердых телах». Учебное пособие также может быть рекомендовано студентам старших курсов физико-технических специальностей, а также магистрантам, специализирующимся в области применения оптических методов в исследовании наноструктур.Введение
Колебания кристаллической решетки
Модели Эйнштейна и Дебая для описания теплоемкости решетки
Гармонические колебания трехмерной решетки. Фононы
Соотношение Лиддена-Сакса-Теллера
Фонон-фотонные поляритоны
Рассеяние нейтронов
Ангармонические эффекты
Вводные замечания
Коэффициент теплового расширения кристалла в гармоническом приближении
Параметры Грюнайзена
Теплопроводность решетки
Электрон-фононное взаимодействие
Взаимодействие электронов с акустическими фононами. Деформационный потенциал
Взаимодействие электронов с продольными оптическими фононами. Поляроны
Электронные состояния
Метод сильной связи
Функции Ванье
Общие свойства волновых функций электронов в кристалле
Mетод ячеек Вигнера-Зейтца
Метод присоединенных плоских волн
Метод гриновских функций Корринги, Кона и Ростокера
Метод ортогонализованных плоских волн
k-p-теория возмущений. Эффективная масса
Экситоны
Оптические свойства твердых тел
Многофононное решеточное поглощение в неметаллических кристаллах
Поглощение света в области фундаментальной полосы в неметаллических кристаллах
Поглощение на переходах в экситонные состояния
Поглощение света свободными носителями заряда в полупроводниках
Поверхность твердого тела
Идеальные поверхности. Релаксация и реконструкция. Структурные дефекты
Поверхностные состояния. Состояния Тамма. Состояния Шокли
Метод функционала плотности
Поверхностные фононные моды
Наноструктуры
Типы наноструктур. Зонные схемы
Размерное квантование
Межзонные и межподзонные оптические переходы в квантовых ямах
Экситоны в наноструктурах
Электрооптические и нелинейные оптические эффекты в наноструктурах
Заключение
Литература