A Quantum Approach to Condensed Matter Physics
Taylor, Heinonen
Von P. L. Taylor, O. Heinonen. Cambridge University Press, Cambridge 2002. X+414 S., Paperback, 29,95 £. ISBN 0-521-77527-1
Das vorliegende Buch versucht einen weiten Bogen zu schlagen, beginnend mit den Grundkonzepten der Quantenmechanik (Zweite Quantisierung, Phononen und Magnonen, Elektronengas, Bandstruktur-Theorie) über Dichtefunktional-Theorie, BCS-Supraleitung und elementarer Transport-Theorie bis hin zu mesoskopischen Systemen, Quanten-Hall-Effekt und Kondo-Effekt/Schwere Fermionen. Ziel ist es also, den Leser mit elementaren Konzepten vertraut zu machen und zugleich in moderne Forschungs themen einzuführen. Dieser Spagat kann auf 400 Seiten nicht gelingen.
Im Gegensatz zum umfassenden Titel des Buches wird nur eine sehr beschränkte Auswahl an Themen der kondensierten Materie getroffen, vorwiegend geht es um Metalle. Halbleiter werden nur am Rande erwähnt, die für technologische Anwendungen so wichtige Halbleiter-Optik fehlt völlig, Suprafluidität, Bose-Einstein-Kondensation, Anderson-Lokalisierung und korrelierte Elektronensysteme sind Marginalien. Die Beschränkung bei der Auswahl der Grundlagen ist umso erstaunlicher als das fortgeschrittene Kapitel über die Quanten-Hall-Effekte solide Kenntnisse über Halbleiter und wechselwirkende Elektronensysteme voraussetzt, die dem Leser des Buches gar nicht vermittelt werden. So fehlt eine gründliche Auseinandersetzung mit der Anderson-Lokalisierung, um den Quanten-Hall-Effekt verständlich zu machen. Für einen brauchbaren Einstieg in die Hochtemperatur-Supraleiter fehlt ein Kapitel zu korrelierten Elektronensystemen, um Konzepte wie den Mott-Isolator richtig und angemessen darzulegen. So bleibt die Darstellung der angesprochenen Konzepte oft in vagen und unverbindlichen Aussagen stecken.
Insgesamt drängt sich der Eindruck auf, dass das Buch nur eine etwas erweiterte zweite Auflage des Buches von P. L. Taylor aus dem Jahr 1970 ist. Dies manifestiert sich auch darin, dass spätere Entwicklungen bei den behandelten Themen oftmals fehlen, zum Beispiel zu Bloch-Oszillationen, zu amorphen Strukturen oder zur Bandstruktur-Theorie.
Wem kann dieses Buch also empfohlen werden? Anfängern werden die Grundlagen in den 'Klassikern' der theoretischen Festkörperphysik besser vermittelt. Fortgeschrittene Studenten, die einen umfassenden Über blick über die modernen Entwicklungen in der Theorie der kondensierten Materie gewinnen wollen, kann das Buch nicht dienen, da es wichtige Phänomene nicht oder nur unzureichend behandelt. Gerade dieser Leserkreis benötigt ausführlichere Hinweise auf weiterführende Literatur, als sie das Buch liefert. Dies schränkt auch seine Verwendbarkeit als Grundlage für eine Vorlesung sehr stark ein. Fazit: Ich halte das Buch nicht für empfehlenswert.
Prof. Dr. Florian Gebhard, Fachbereich Physik, Philipps Universität Marburg