Предисловие | 3 |
Глава 1. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И ЗОННАЯ СТРУКТУРА ТВЕРДЫХ ТЕЛ | 6 |
1.1. Зонная теория. Метод "сильной связи" | 6 |
1.2. Зонная структура одномерных систем | 7 |
1.2.1. Трансляционная симметрия кристаллов. Условия Борна—Кармана | 7 |
1.2.2. Блоховские волновые функции одномерной решетки M(N) | 8 |
1.2.3. Энергетический спектр одномерной решетки M(N) | 12 |
1.2.4. Электронная структура цепочки H(N) | 14 |
1.2.5. Характеристики законов дисперсии | 19 |
1.2.6. Несколько орбиталей в элементарной ячейке. Гибридизация зон | 23 |
1.2.7. Проекции плотности состояния. Плотность заселенности перекрывания | 40 |
1.3. Типы неустойчивостей в квазиодномерных системах | 45 |
1.3.1. Электронно-решеточное взаимодействие. Искажение Пайерлса | 45 |
1.3.2. Учет межэлектронного взаимодействия. Переход Мотта | 59 |
1.4. Зонная структура двумерных и трехмерных кристаллов | 65 |
1.4.1. Двумерные кристаллические системы | 65 |
1.4.2. Гексагональные решетки графита и нитрида бора | 68 |
1.4.3. Обратная решетка и k-пространство для трехмерных кристаллов | 73 |
1.5. Ионные кристаллы. Ионная связь | 77 |
1.6. Молекулярные кристаллы, ван-дер-ваальсово взаимодействие | 83 |
1.7. Структура кристаллических твердых тел. Шаровые упаковки | 84 |
Глава 2. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА | |
2.1. Основные понятия статистической термодинамики | 89 |
2.2. Частицы и квазичастицы в твердых телах | 92 |
2.3. Статистическое описание колебательных состояний кристалла | 94 |
2.4. Статистическое описание электронов проводимости в металлах и полупроводниках | 104 |
2.5. Статистический расчет коэффициентов диффузии в твердых телах | 113 |
Глава 3. ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ И НЕСТЕХИОМЕТРИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ | 118 |
3.1. Явления разупорядочения в кристаллах | 118 |
3.2. Равновесие дефектов в бинарных кристаллах | 125 |
3.3. Равновесие дефектов в тройных кристаллах | 132 |
3.4. Определение природы доминирующих дефектов | 134 |
3.5. Взаимодействие точечных дефектов | 136 |
3.6. Линейные и планарные дефекты | 146 |
Глава 4. ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ В ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА | 152 |
4.1. Условия равновесия фаз и уравнения границ фазовых полей | 152 |
4.2. Диаграммы состояния однокомпонентных систем | 155 |
4.3. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Основные типы фазовых диаграмм | 157 |
4.4. Диаграммы состояния трехкомпонентных систем. Квази-n-компонентные системы | 164 |
4.5. Применение фазовых диаграмм для предсказания микроструктуры материалов | 167 |
Глава 5. ТВЕРДОФАЗНЫЕ ПРОЦЕССЫ | 173 |
5.1. Особенности превращений в твердых телах | 173 |
5.2. Особенности термодинамики твердофазных превращений | 175 |
5.3. Методы теоретического предсказания термодинамических свойств твердых растворов | 178 |
5.4. Эмпирические и полуэмпирические методы оценки термодинамических характеристик твердофазных реакций | 183 |
5.5. Закономерности зародышеобразования в твердофазных системах | 188 |
5.6. Рост кристаллов | 192 |
5.7. Гомогенные фазовые превращения. Спинодальный распад твердого раствора | 196 |
5.8. Твердофазные реакции, лимитируемые диффузией. Теория Вагнера —Шмальцрида | 199 |
5.9. Превращения без изменения состава. Мартенситные превращения | 206 |
5.10. Кинетические модели твердофазных реакций с различными лимитирующими стадиями | 210 |
5.11. Методы активации твердых тел | 218 |
5.12. Стеклообразование и физико-химические процессы в стеклах | 222 |
Глава 6. МЕТОДЫ СИНТЕЗА ТВЕРДОФАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 228 |
6.1. Основные проблемы при синтезе твердофазных материалов | 228 |
6.2. Методы синтеза поликристаллических материалов | 229 |
6.3. Методы получения монокристаллов и эпитаксиальных покрытий | 237 |
Глава 7. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ | 243 |
7.1. Микроскопические методы исследования | 243 |
7.2. Дифракционные методы исследования | 250 |
7.3. Методы определения элементного состава | 261 |
7.4. Методы исследования ближнего окружения и окислительного состояния атома | 266 |
7.5. Методы исследования колебательной структуры твердых тел | 271 |
7.6. Термоаналитические методы | 273 |
7.7. Методы исследования термодинамики твердофазных процессов | 275 |
7.8. Постановка экспериментов по исследованию кинетики твердофазных реакций | 283 |
Приложения | 288 |