ОПТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
проф. Е.И. БУТИКОВ - 48ч.

    1. Краткие сведения о классификации кристаллов по типу сил связи (ионные, ковалентные, металлические и молекулярные кристаллы) и их основные электрические, магнитные и оптические свойства. Классификация кристаллов по симметрии. Трансляционная и точечная симметрия кристаллов. Решетка Браве и обратная решетка. Пространственные группы, сингонии и кристаллические классы.
    2. Дифракция волн в кристаллах. Уравнения Лауэ и Вульфа - Брэггов. Экспериментальные методы исследования дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Форма м относительная интенсивность дифракционных максимумов различных порядков. Дифракция электронов в кристаллах.
    3. Основы зонной теории твердого тела. Одноэлектронное приближение. Квантовомеханическая задача о движении электрона в периодическом поле. Теорема Блоха. Квазиимпульс. Зона Бриллюэна. Приближение почти свободных электронов и приближение сильной связи электрона с атомом. Энергетические зоны и изоэнергетические поверхности.
    4. Статистика электронов в кристаллах. заполнение энергетических зон. Диэлектрики, полупроводники, металлы. Уровень Ферми и поверхность Ферми. Примеры зонной структуры реальных кристаллов (германий, кремний, антимонид индия). Квазиклассическая динамика электронов и дырок в идеальном кристалле. Эффективная масса. Влияние внешних полей.
    5. Циклотронный резонанс в кристаллах. Форма и ширина линий циклотронного поглощения. Экспериментальная техника циклотронного резонанса. Угловая зависимость спектра при анизотропной эффективной массе и при произвольном законе дисперсии. Квазиклассическая и квантовая теория циклотронного резонанса. Уровни Ландау и правила отбора. Экспериментальное определение эффективных масс электронов и дырок.
    6. Квантовомеханическое описание движения электронов и дырок в возмущенных периодических полях. Метод эффективной массы. Уравнение Ваннье. Мелкие примесные центры большого радиуса - доноры и акцепторы. Расщепление энергетических уровней примесных центров во внешних полях. Примесное поглощение света в кристаллах,
    7. Экситонное поглощение света и люминесценция. Экситоны большого радиуса (экситоны Ваннье - Мотта). Оптические свойства кристаллов м основы квантовой теории дисперсии. Междузонные оптические переходы и правила отбора. Тонкая структура края фундаментального поглощения.
    8. Парамагнитный резонанс в твердых телах. I; ЛР и спектроскопия. Классическое и квантовое описание движения свободных спинов. Феноменологические уравнения Блоха. Форма линий магнитного резонанса. Релаксация и эффекты насыщения. Расщепление уровней энергии парамагнитных конов в кристаллическом поле. Спин-орбитальное взаимодействие. Замораживание орбитального момента в кристаллическом поле.
    9. Зеемановское расщепление уровней энергии парамагнитных ионов в кристаллах. Эффективный гамильтониан. Тонкая структура спектр” ЭПР. Угловая зависимость зеемановского расщепления и тонкой структуры.
    10. Сверхтонкие взаимодействия в электронном парамагнитном резонансе. Разрешенные и запрещенные линии сверхтонкой структуры. Двойной электронно-ядерный резонанс в кристаллах. Оптическая регистрация магнитного резонанса в возбужденном состоянии. Оптическая регистрация ядерного магнитного резонанса.
    11. Оптическая ориентация свободных электронов в полупроводниковых кристаллах. Поляризация люминесценции. Деполяризация люминесценции в магнитном поле (эффект Ханле). Экспериментальное определение времени релаксации и времени жизни неравновесных электронов. Оптическая ориентация равновесных электронов. Динамическая поляризация ядер.

ЛИТЕРАТУРА
1. Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. 4-е изд., М., Наука, 1978.
2. Л. Ландау, Е. Лифшиц. Электродинамика сплошных сред. М., Наука, 1984.
3. У. Харрисон. Теория твердого тела. М., Мир, 1972.
4. А. Стоунхем. Теория дефектов в твердых телах. М., Мир, 1978.
5. А. Анималу. Квантовая теория кристаллических твердых тел. М., Мир,1981.
6. Ф. Бассани, Дж. Парравичини. Электронные состояния и оптические переходы в твердых телах. М., Наука, 1982.
7. Дж. Пейк, Парамагнитный резонанс. М., Мир, 1965.
8. Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах. Сб. статей. М., Мир, 1970.