КнигоПровод.Ru19.04.2024

/Наука и Техника/Физика

Теория групп в физике твёрдого тела — Штрайтвольф Г.
Теория групп в физике твёрдого тела
Штрайтвольф Г.
год издания — 1971, кол-во страниц — 264, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 340 гр., издательство — Мир
цена: 600.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

GRUPPENTHEORIE IN DER FESTKÖRPERPHYSIK

von
Dr. Rer. Nat. HANS-WALDEMAR STREITWOLF
Physikalisch-Technisches Institut der Deutschen Akademie
der Wissenschaften zu Berlin

AKADEMISCHE VERLAGSGESELLSCHAFT
GEEST & PORTIG K.-G.
LEIPZIG 1967


Пер. с нем. В. П. Широковского

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №2
ключевые слова — групп, твёрдог

Монография известного немецкого физика Г. Штрайтвольфа — первая и пока единственная в мировой научной литературе книга, целиком посвящённая применению теории групп в квантовой теории твёрдого тела. В частности, в ней рассматривается поведение электронов в решётке, зонная структура твёрдого тела, фононные спектры. Приведён ряд оригинальных результатов, полученных автором, активно работающим в этой области.

Книга рассчитана на физиков, занимающихся теорией твёрдого тела и её применениями, и на специалистов по теории групп. Кроме того, она может служить пособием для преподавателей, а также для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области теоретической физики.


Довольно длительное время наблюдается постоянный и непрерывно возрастающий интерес к использованию методов теории групп в самых различных областях современной физической теории. Можно сказать, что знание общих теоретико-групповых методов и умение применять их к конкретным физическим задачам становятся всё более необходимыми для всех научных работников. Хотя по общим вопросам теории групп и её приложениям в разнообразных классических и квантовомеханических задачах существует весьма обширная литература (в том числе и на русском языке), уже давно ощущается острая потребность в специализированных монографиях, посвящённых применениям общих теоретико-групповых методов в определённых конкретных областях физики.

В частности, нам представляется весьма неудовлетворительным положение, которое сложилось с литературой по применению методов теории групп в физике твёрдого тела. Соответствующий материал, содержащийся в отдельных главах монографий Любарского [Любарский Г. Я., Теория групп и её применение в физике, Гостехиздат, М., 1957], Хамермеша [Хамермеш М., Теория групп и её применение к физическим проблемам, Мир, 1966], Хейне [Хейне В., Теория групп в квантовой механике, ИЛ, 1963] и многих других, может служить лишь для самого общего знакомства с кругом проблем, но практически не позволяет читателю приступить к самостоятельным исследованиям. Поэтому всякому специалисту, столкнувшемуся с необходимостью использовать теоретико-групповой аппарат, после знакомства с содержанием указанных книг приходится обращаться к изучению обширной (и далеко не всегда легко доступной) оригинальной литературы.

Стремление заполнить существующий пробел привело к появлению книги Нокса и Голда [Нокс Р., Голд А., Симметрия в твёрдом теле, Наука, 1970], являющейся фактически сборником основных оригинальных статей по применению теоретико-групповых методов в квантовой теории твёрдого тела с кратким вводным пояснением. Аналогичный характер имеет и монография Крекнелла [Cracknell A. P., Applied Group Theory, Oxford, 1968]. Однако содержащийся в вводной части книги пояснительный материал не достаточен для систематического изучения указанного круга вопросов и не отражает современного состояния проблемы во всей её полноте.

Предлагаемая монография известного физика из ГДР Г. Штрайтвольфа — пока единственная в мировой литературе книга, целиком посвящённая только применению теории групп в квантовой теории твёрдого тела. С нашей точки зрения, книгу в целом следует признать очень удачной. Математически строгое изложение материала, его полнота, компактность и ясность — вот далеко не все достоинства этой весьма интересной книги. Монография Штрайтвольфа может служить и прекрасным учебным пособием не только для научных работников и аспирантов, но и для студентов, владеющих лишь основами квантовой механики. Что касается специалистов по теории твёрдого тела, то, как нам кажется, они встретят издание этой книги в русском переводе, безусловно, с большим интересом. Следует также отметить, что в своей книге автор излагает не только результаты чужих исследований, но также и свои собственные. В частности, в значительной мере оригинальным является содержание гл. 9 и 10. Такое творческое отношение автора к предмету книги делает её особенно интересной.

Автор книги внёс в русское издание ряд изменений и любезно прислал нам список опечаток, замеченных им в немецком издании. Мы очень благодарны ему за это.

Что касается редакторских поправок, то они в основном свелись к изменению и дополнению списка литературы. Вместо принятого у автора списка литературы по главам редактор и переводчик привели список рекомендуемой литературы и список литературы, цитируемой в тексте. При переводе введены также некоторые термины, обычно не употреблявшиеся в русской литературе. Думаем, что всё это не вызовет больших затруднений у читателей.

Надеемся, что появление в русском переводе этой фундаментальной книги по конкретному применению теории групп в задачах квантовой теории твёрдого тела принесёт существенную пользу советскому читателю.

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Акад.
С. В. Вонсовский

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие редактора перевода5
Предисловие автора7
 
ГЛАВА 1. ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА9
 
§ 1. Группы9
§ 2. Матрицы16
§ 3. Теория представлений22
 
ГЛАВА 2. КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГРУППЫ49
 
§ 1. Определение и свойства пространственных групп49
§ 2. Неприводимые представления пространственных групп75
 
ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВА ПРЕДСТАВЛЕНИЙ101
 
§ 1. Базисные функции101
§ 2. Теорема о разложении104
§ 3. Приведение с помощью идемпотентных операторов105
§ 4. Ортогональность базисных функций107
§ 5. Критерий для функций представлений109
 
ГЛАВА 4. ТЕОРИЯ ГРУПП И КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА111
 
§ 1. Гамильтонианы, обладающие симметрией111
§ 2. Собственные пространства и представления113
§ 3. Пример116
§ 4. Сравнение с методом Дирака117
§ 5. Теория возмущений Шрёдингера118
§ 6. Учёт симметрии121
§ 7. Правила отбора123
§ 8. Тензорные операторы126
§ 9. Теорема Вигнера-Эккарта128
 
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОН В ПЕРИОДИЧЕСКОМ ПОЛЕ132
 
§ 1. Уравнения Фока132
§ 2. Симметрия оператора Фока134
§ 3. Энергетические зоны137
§ 4. Трансформационные свойства собственных функций. Теорема Блоха140
§ 5. Соотношения совместности143
§ 6. Случайное вырождение146
§ 7. Пример. Структура алмаза148
 
ГЛАВА 6. РАСЧЁТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН152
 
§ 1. Методика152
§ 2. Симметризованные плоские волны153
§ 3. Пример157
§ 4. Метод ОПВ164
§ 5. Решёточные гармоники169
 
ГЛАВА 7. СПИН-ОРБИТАЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. ДВОЙНЫЕ ГРУППЫ172
 
§ 1. Спин-орбитальное взаимодействие172
§ 2. Симметрия уравнения Паули173
§ 3. Неприводимые представления двойных пространственных групп175
§ 4. Дополнительные представления двойных точечных групп177
§ 5. Спин-орбитальное расщепление180
§ 6. Пример. Структура цинковой обманки182
 
ГЛАВА 8. СИММЕТРИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К ОБРАЩЕНИЮ ВРЕМЕНИ186
 
§ 1. Определение оператора обращения времени186
§ 2. Задачи, обладающие симметрией относительно обращения времени187
§ 3. Критерий дополнительного вырождения191
§ 4. Теорема Фробениуса и Шура для пространственных групп194
§ 5. Пример. Структура цинковой обманки198
 
ГЛАВА 9. КОЛЕБАНИЯ РЕШЁТКИ201
 
§ 1. Борновская теория решёток201
§ 2. Симметрия динамической матрицы204
§ 3. Трансформационные свойства векторов поляризации207
§ 4. Пример. Структура алмаза208
§ 5. Трансформационные свойства операторов рождения фононов213
§ 6. Трансформационные свойства фононной волновой функции216
 
ГЛАВА 10. ПРАВИЛА ОТБОРА220
 
§ 1. Тензоры220
§ 2. Матричные элементы221
§ 3. Трансляции222
§ 4. Приведение внутреннего кронекеровского произведения двух
стандартных представлений224
§ 5. Приведение симметричного (антисимметричного) кронекеровского
квадрата стандартного представления226
§ 6. Симметрия по отношению к обращению времени228
§ 7. Электрон-фононное взаимодействие229
§ 8. Оптические электронные переходы237
§ 9. Поглощение решёткой и эффект комбинационного рассеяния242
 
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. НЕПРИВОДИМЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ВРАЩЕНИЙ250
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТЕОРЕМА ФРОБЕНИУСА И ШУРА253
 
О б о з н а ч е н и я254
Список цитируемой литературы256
Список рекомендуемой литературы256
Предметный указатель258

Книги на ту же тему

  1. Применение теории групп в квантовой механике, Петрашень М. И., Трифонов Е. Д., 1967
  2. Пространственная симметрия и оптические свойства твёрдых тел (комплект из 2 книг), Бирман Д., 1978
  3. Теория групп и её применение к физическим проблемам, Багавантам С., Венкатарайуду Т., 1959
  4. Физика твёрдого тела: Электронные свойства твёрдых тел, Жданов Г. С., ред., 1972
  5. Физика твёрдого тела: Атомная структура твёрдых тел, Жданов Г. С., ред., 1972
  6. Современная теория твёрдого тела, Зейтц Ф., 1949
  7. Лекции по физике твёрдого тела: Принципы строения, реальная структура, фазовые превращения, Жданов Г. С., Хунджуа А. Г., 1988
  8. Квантовая теория твёрдых тел, Пайерлс Р., 1956
  9. Квантовая теория явлений электронного переноса в кристаллических полупроводниках, Зырянов П. С., Клингер М. И., 1976
  10. Квантовые процессы в полупроводниках, Ридли Б., 1986
  11. Физика фононов, Рейсленд Д., 1975
  12. Физика фононов больших энергий, 1976
  13. Основы теории групп, Каргаполов М. И., Мерзляков Ю. И., 1972
  14. Введение в алгебру. Часть III. Основные структуры алгебры: Учебник для вузов. — 2-е изд., стереотип., Кострикин А. И., 2001
  15. Группы и их графы, Гроссман И., Магнус В., 1971

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru