Offering a thorough introduction to solid-state physics, this textbook combines clear explanations with a unique teaching approach to engage readers. It not only covers fundamental concepts but also highlights the historical context of key figures in the field. Designed to motivate students, it serves as both a primer for advanced study and a quick refresher for exam preparation, making it an ideal resource for undergraduates seeking to deepen their understanding of the subject.
How do superconductors function? What's unique about semiconductors? A look at developments over the past 50 years of solid state physics and material science, written comprehensibly even for non-scientists. The author presents pioneering works by researchers in the fields of chemistry, physics and material science, drawing on authentic quotations and extracts from partly unpublished records to create an entertaining, descriptive and exciting expedition through the world of solid state physics.
The physics of vortices in classical fluids has long been significant in both fundamental science and engineering. Approximately 50 years ago, vortices emerged as quantum mechanical entities derived from a macroscopic wavefunction, with key contributions from R. Feynman, L. Onsager, L. D. Landau, F. London, V. L. Ginzburg, and A. A. Abrikosov. Recently, the study of vortices has expanded into unconventional superconductors and superfluids, characterized by anisotropic and complex order parameters. This book addresses this latest evolution in vortex physics. It comprises 20 chapters, each authored by experts in their respective fields, focusing on the microscopic structure and dynamics of vortices across various systems, including superfluids, superconductors, and neutron stars. Each chapter offers an introduction and overview, highlighting both theoretical and experimental work, and includes references to recent and foundational studies. This approach ensures that non-expert readers can also gain insights from the material. Consequently, the book serves as a valuable resource for researchers and graduate students interested in vortex physics in unconventional superconductors and superfluids, and it may also be used as supplementary material for graduate courses in low-temperature solid-state physics.
The first edition of this book provided an introduction to the many static and dynamic features of magnetic flux structures in what are now called classical or low-temperature superconductors. It went out of print not long after the discovery of high-temperature superconductors in 1986 by J. G. Bednorz and K. A. Miiller, a discovery which resulted worldwide in an explosive growth of research and development in the field of superconductivity. Because of this upsurge of activities, a strong demand for this book clearly continued. Since the contents of the fourteen chapters of the first edition are still valid and continue to represent a useful introduction into the various subjects, it was felt that a reprinting of these chapters in this second edition would be highly attractive. In this way, the reader is also able to trace the earlier scienti fic developments, themselves constituting important ideas sometimes forgot ten by the new community dealing with high-temperature superconductivity. However, because of the exciting and important recent progress in the field of high-temperature superconductivity, an extensive chapter has been added in this second edition. It provides a summary of the new developments and a discussion of the highlights. Here keywords such as vortex matter, vortex imaging, and half-integer magnetic flux quanta describe surprising new issues.
Wie funktioniert ein Supraleiter? Mit Hilfe welcher Methode kann man in das Innerste der Kristalle blicken, ohne sie zu zerstören? Namhafte Forscher und Nobelpreisträger begleiten den Leser durch die faszinierende Welt der Festkörperphysik. Aufwendig illustriert, erzählt der Band die Geschichte von 50 Jahren Festkörper-Physik und Materialwissenschaften. Ein Buch über Pioniere und Bahn brechende Forschungen, das nicht nur Fachleute faszinieren wird.
Eine kompakte Einführung in Geschichte, Entwicklung und Theorie der Festkörperphysik
Das vorliegende Buch gibt eine kompakte Einführung in die Grundlagen der Festkörperphysik, wobei der Schwerpunkt auf den elektrischen und magnetischen Materialeigenschaften liegt. Leser werden nicht nur die kompakte und anschauliche Herangehensweise schätzen, sondern auch die kurzen Abschnitte über die Forschungsgeschichte der Festkörperphysik, die mit wegweisenden Forschern wie Max Planck, Albert Einstein aber auch Heike Kamerlingh Onnes, Eugene Wigner oder Frederick Seitz verbunden ist. Diese helfen dabei, die Entwicklung der Festkörperphysik und ihre unterschiedlichen Theorien und Modelle verstehen und einordnen zu können. Das Buch richtet sich an Studierende der Physik, Ingenieurwissenschaften und Materialwissenschaften bis zum Bachelor. Es kann durch seine anschaulichen Erklärungen und seinen didaktischen Ansatz auch als motivierende Vorstufe und unterstützendes Begleitwerk beim Studium anspruchsvollerer Lehrbücher der Festkörperphysik benutzt werden. Die dritte Auflage enthält eine Reihe von Erweiterungen, besonders im Kapitel über topologische Materialien.
Übersichtlich und kompakt stellt Rudolf P. Huebener das Forschungsgebiet der Supraleitung vor. Er schildert anschaulich, wie sich dieser Bereich seit Entdeckung der Supraleitung vor über 100 Jahren in viele Richtungen sehr lebendig entwickelt hat. Dies betrifft die Materialien, Experimente zu den physikalischen Grundlagen, das theoretische Verständnis sowie die technischen Anwendungen. Unter anderem geht das essential auf den Meissner-Ochsenfeld-Effekt, die magnetische Fluss-Quantisierung, den Josephson-Effekt, die BCS-Theorie sowie die Hochtemperatur-Supraleitung ein.
Das essential bietet einen Überblick zur Entstehung der Quantenphysik, beginnend bei Plancks Formulierung des Strahlungsgesetzes über die Weiterentwicklung durch Albert Einstein bis hin zur modernen Quantenmechanik auf der Basis der Arbeiten von Heisenberg, Born und Jordan. Die am Fortschritt der modernen Quantenphysik beteiligten Wissenschaftler werden vorgestellt, ihre Theorien und die historischen Zusammenhänge ausführlich erläutert. Der Leser erhält auf diese Weise einen fundierten Einblick in diesen hochwichtigen Teilbereich der Physik.
In der 2. Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfuhr die Festkörperphysik und Materialwissenschaft einen großen Aufschwung und etablierte sich als wichtiges und eigenständiges Fach. Das vorliegende Buch gibt eine Einführung in die Grundlagen der Festkörperphysik, wobei auch die beteiligten Personen und ihr Umfeld beleuchtet werden. Der Schwerpunkt liegt bei den elektrischen und magnetischen Materialeigenschaften. Die Zielgruppe Das Buch richtet sich an Studenten im Fach Physik, Ingenieurwissenschaften und Materialwissenschaften bis zum Bachelor. Es kann durch seine anschaulichen Erklärungen und seinen didaktischen Ansatz auch als motivierende Vorstufe und unterstützendes Begleitwerk beim Studium anspruchsvollerer Lehrbücher der Festkörperphysik benutzt werden. Ein Grundlagenwerk für Studierende der Festkörperphysik und Anwender, die mit Leitern, Halbleitern oder Supraleitern umgehen. Geeignet zur Wiederholung und Prüfungsvorbereitung.
Die Geschichte der PTR seit ihrer Gründung 1887 als der Ort hochwichtiger physikalischer Entdeckungen bis etwa zum Beginn der NS Zeit 1933 wird in diesem Werk in spannender Weise erzählt. Die Personen und Hintergründe der so herausragenden Entwicklungen in der Frühzeit der PTR werden ebenso dargestellt wie aktuelle metrologische Fragestellungen, die auf ihre Wurzeln in der frühen Phase der Quantentheorie in Berlin bis in die 1930er Jahre zurückgeführt werden.
