Physik kondensierter Materie

G. Strobl
Physik kondensierter Materie - Kristalle, Flüssigkeiten, Flüssigkristalle und Polymere
Springer, Heidelberg 2002. IX+383 S., 169 Abb., Brosch., ISBN 3-540-43217-5

Wie schon im Untertitel zum Ausdruck kommt, verwirklicht dieses einführende Lehrbuch ein radikal neues Konzept: Während sonst immer unter einer Einführung in die Physik kondensierter Materie eine Einführung in die Festkörperphysik verstanden wird (wobei amorphe Festkörper oft unter den Tisch fallen) werden hier Kristalle, Flüssigkeiten, Flüssigkristalle und Polymere ¿in einem Aufwasch¿ behandelt. Dabei werden die Eigenschaften dieser Systeme nicht additiv hintereinander gestellt, sondern es findet eine echte Integration statt: schon das erste Kapitel ¿Strukturen¿ kontrastiert den Kristall­aufbau mit der Nahordnung in Flüssigkeiten und der Orientierungsordnung in Flüssigkristallen, diskutiert die Knäuelstatistik von Polymeren ebenso wie deren teilkristallinen Zustand und behandelt Streuexperimente an allen diesen Systemen in vergleichender Weise. Ähnlich ist das Konzept im Kap. 2 ('Moduli, Viskositäten und Suszeptibilitäten'), das eine einfache Version der Beschreibung des linearen 'Response' gibt, zunächst für den mechanischen Response (Elastizität, Viskosität, Frank-Moduli, Viskoelastizität), und dann den Response auf elektrische und magnetische Felder in all den genannten Systemen ebenfalls vergleichend behandelt.

Ähnlich ist die Vorgehensweise in Kap. 3 ('Molekularfeldtheorie und kritische Übergänge'), in dem es um die Übergänge paraelektrisch-ferroelektrisch, paramagnetisch-ferromagnetisch, isotrop-nematisch und schließlich die Phasentrennung von Polymermischungen geht. Mehr konventionelle Festkörperphysik beinhaltet das Kap. 4 (¿Ladungen und Ströme¿: Halbleiter, Metalle, Supraleiter; Ionenleitung), während Kap. 5 (¿Mikroskopische Dynamik¿) Phononen, Magnonen, Diffusion in Flüssigkeiten, Nematodynamik und Kettendynamik in Polymer-Schmelzen beschreibt. Erstaunlich, dass all dies nicht mehr als 383 Seiten braucht, einschließlich Übungsaufgaben, Lösungen, und - allerdings sehr knappen! - Literaturhinweisen.

Dieses Buch schließt eine wichtige Lücke und sollte an allen Universitäten für den Unterricht in Physik kondensierter Materie benutzt werden. Bei einem derartig neuen Werk können kleine Ungenauigkeiten und Weglassungen nicht ausbleiben: So ist der in Abb. 3.3 gezeigte Übergang von SrTiO ₃ nicht ferroelastisch, sondern ¿antiferrodistortiv¿; bei den Bemerkungen zum Fehlen der 5-zähligen Symmetrie auf S. 8 sollten Quasikristalle Erwähnung finden; 'Glas' sollte man nicht nur als Spezialfall bei Polymeren behandeln, SiO ₂ und metallische Gläser verdienen breitere Erwähnung; zum Tensorcharakter der elastischen Konstanten in Kristallen ist nichts gesagt, und Polymere werden (im Vergleich zu anderen Systemen) wohl etwas überbetont. Nun, diese Kritikpunkte betreffen eher Kleinigkeiten; insgesamt ist dies ein äußerst originelles, nützliches und sehr gut lesbares Lehrbuch, das allen Dozenten und Studenten auf dem Gebiet der kondensierten Materie uneingeschränkt empfohlen werden kann.
Prof. Dr. Kurt Binder, FB Physik, Institut für Physik, Universität Mainz

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