Пространственная симметрия и оптические свойства твердых тел. Том 1 - Бирман Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Содержание и план книги
17
Таким образом, в настоящей книге развиваются три главные взаимосвязанные темы:
теория кристаллических пространственных групп; классическая и квантовая теория динамики решетки; теория оптических свойств решетки (инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния) и рассматриваются практические применения к анализу фононных спектров и
оптических свойств кристаллов со структурой алмаза и каменной соли.
Хотя эти темы взаимосвязаны, мы стремились, чтобы рассмотрение каждого вопроса в настоящей книге было в достаточной мере законченным, так что вся книга достаточно самостоятельна по содержанию. Вводный материал, включающий обзор темы, ссылки на литературу и последовательное введение обозначений, излагается на среднем по трудности уровне. Как это характерно для наиболее активно развивающихся направлений физики, в которых ведутся интенсивные исследования, различные аспекты теории и ее применений разработаны в разной степени, и это обстоятельство проявилось в ряде мест в книге. Подробно излагая различные аспекты теоретического анализа, мы стремились осветить трудный и интересный вопрос о степени общности методов, что в случае необходимости должно облегчить рассмотрение других пространственных групп. Иллюстрация применения методов на кристаллах со структурой алмаза и каменной соли преследует как методические, так и педагогические цели, а также обусловлена важной ролью этих двух типов кристаллических структур в современных исследованиях, которая, по-видимому, сохранится и в будущем.
При написании книги предполагалось, что читатель обладает некоторыми знаниями по теории групп (которые могут быть почерпнуты в учебниках [1—3]), но не является специалистом в этой области. В частности, материал, доступный в литературе, лишь кратко упоминается, а не рассматривается подробно. Аналогичным образом предполагается знакомство читателя с основными сведениями по динамике решетки, имеющимися в широко известных книгах по этому вопросу [4—6].
Настоящая книга должна заполнить существующий пробел в литературе; по содержанию она связана с некоторыми близкими по теме книгами. Обсуждение теории представлений и ко-представлений пространственных групп дает метод рассмотрения групп симметрии кристаллов, описанных ранее в книге по кристаллографии [7]. Этот метод необходим для получения важных в современной физике выводов, таких, как правила отбора для оптических и других переходов. Выполненный анализ влцяния симметрии на дицамику решеткР является по существу
18
Глава I
продолжением рассмотрения, проведенного в работах [4—6]. Изложение теории взаимодействия излучения с веществом близко смыкается с обсуждением фононов и оптических процессов на основе теории многих тел в книгах [8,9]. Однако мы концентрируем внимание на вопросах, подлежащих анализу с точки зрения симметрии, таких, как структура ангармонического гамильтониана фононов, вопрос о смешивании колебаний и влиянии симметрии на структуру температурных фононных функций Грина. Благодаря углублению теоретического анализа и прогрессу в технике экспериментальных измерений достигнут существенный прогресс со времени издания более ранних обзоров по интерпретации инфракрасных спектров [10] и спектров комбинационного рассеяния [11]. Параллельно4 с углублением понимания свойств симметрии возрастает наше понимание динамической, микроскопической природы явлений, происходящих при взаимодействии света с веществом.
В заключение сделаем некоторые замечания о характере изложения. Мы сознательно отказались от лаконичного стиля изложения теории. Это обусловлено нашим желанием добиться повсюду в этой монографии точности и конкретности, даже в ущерб краткости и изяществу изложения. Мы не останавливались перед тем, чтобы дать подробное объяснение или вывод со всеми выкладками, если мы считали это необходимым. При решении вопроса о том, следует ли данный конкретный вопрос рассматривать во всех деталях, мы руководствовались тем, имеется ли в литературе его изложение в ясной форме, а также практикой обсуждения вопроса с коллегами. Мы предпочли показаться излишне многословными, чем быть настолько краткими, чтобы существовала возможность оказаться непонятными. Если изложение каких-то вопросов покажется некоторым читателям слишком подробным, мы надеемся, что эти пояснения, касающиеся стиля, будут достаточными, чтобы сохранить их интерес к проблеме в целом.
§ 2. План книги. Обзор содержания
Вследствие большого объема книги представляется полезным дать обзор ее содержания. Хотя все части изложения взаимосвязаны, главные разделы, отмеченные в § 1, в известной степени независимы, и их можно читать более или менее раздельно, обращаясь по мере необходимости к вопросам, рассмотренным ранее.
Книга разбита на параграфы, пронумерованные от 1 до 154. Параграфы сгруппированы в 17 глав. Формулы нумеруются в пределах каждого параграфа. Следует отметить, что первый рараграф каждой главы представляет собой введение э эту
Содержание и план книги
19
главу. Введения служат нескольким целям. Они предназначены для' пояснения основных особенностей последующего рассмотрения, обеспечивают ориентацию и последовательность изложения, а также устанавливают детальные взаимосвязи между параграфами и главами. Обычно несколько глав, взятые вместе, содержат изложение одной из основных тем.
