Szilárdtestfizika

Előszó

A szilárdtestfizika célja, hogy a szilárdtestek tulajdonságait atomi felépítésükre visszavezesse, az elektronok és atommagok létezéséből és a köztük ható erőkből kiindulva ezeket megmagyarázza és fizikai jellemzőiket kiszámítsa. Az ehhez szükséges feltételek - az atomi építőkövek térben periodikus elrendeződésének bizonyítása, és elméleti alapként a kvantummechanika - körülbelül 1920 óta ismeretesek. Azóta a szilárdtestfizika rendkívül erősen fejlődött, ma a fizikusok mintegy ötven százaléka ezen a területen dolgozik.
A szilárdtestfizika művelésének vonzereje abban rejlik, hogy a különböző modellek és mérési módszerek tág teret kínálnak az alkotó tevékenységnek. Jóllehet, meg vagyunk győződve róla, hogy a kvantummechanika alapján elvileg a szilárdtestek minden tulajdonsága értelmezhető és jellemzőik kiszámíthatók, mégis nagyszámú empirikus eljárással találkozunk. Egyrészt azért, mert olyan sokrészecske feladattal van dolgunk, amelnek kvantitatív matematikai módszerekkel való megoldása az atomi mennyiségekből (first principles) kiindulva, még a legmodernebb számítógépekkel sem lehetséges, másrészt a szilárdtestfizika a tudomány és technika határán áll, úgyhogy adott esetben a fizikai jelenségek technikai alkalmazására már akkor sor kerül, amikor alapjaik részletekbe menően még nincsenek tisztázva.
E könyv keretei között kimerítő tárgyalásra nincs lehetőség. Kifejtjük azonban az elvileg fontos vezérgondolatokat a részletes számítások nélkül, mert ezek bonyolultsága gyakran az alapgondolatot is elfedi. Vissza