The Crystal Lattice. Phonons, Solitons, Dislocations
Kossevich
The Crystal Lattice. Phonons, Solitons, Dislocations
Von A. M. Kossevich.
WILEY-VCH, Weinheim 1999. 326 S., 85 Abb., geb.,
ISBN 3-527-40220-9
Das eigentliche Anliegen des Buches, welches im Untertitel ersichtlich wird, ist das weite Feld der Theorie der Gitterdynamik des Ideal- und Realkristalls. Dieser Gegenstand wird in 15 Kapiteln abgehandelt, wobei eine Zuordnung in die drei Schwerpunkte "Klassische Dynamik des Kristallgitters, Quantenmechanik der Kristalle, Kristalldefekte" erfolgt.
Im ersten Teil des Buches wird nach einer kurzen Einführung elementarer Begriffe der Geometrie der Kristallgitter die klassische Theorie der Gitterschwingungen für Gittertypen unterschiedlicher Dimension und unterschiedlicher atomarer Besetzung behandelt und der Bezug zur Elastizitätstheorie aufgezeigt. Dabei werden für eine Vielzahl von Kristallmodellen (z.B. eindimensionale Kette, zweidimensionales Dipolgitter, Gitter von zylindrischen magnetischen Blasen) Ausdrücke für die Gitterschwingungen hergeleitet. Ein Kapitel zur nichtlinearen Dynamik von eindimensionalen Systemen, in welchem mittels solitärer Wellen die Nichtlinearität in der Gitterdynamik beschrieben wird, beschließt den Teil der klassischen Theorie der Gitterschwingungen.
Es folgt eine ausführliche Abhandlung zur quantenmechanischen Theorie der Gitterschwingungen von Kristallen, wobei hier besonders das Kapitel zur Beschreibung der Gitterschwingungen von Quantenkristallen (Helium) erwähnt werden soll. Unter der Rubrik "Kris talldefekte" werden Punkt- und Liniendefekte (Versetzungen, Disklinationen) und ihr Einfluss auf Gitterschwingungen behandelt. So findet man neben einer vergleichenden Darstellung der klassischen Diffusionsmechanismen (Punktdefektbewegung) mit der Diffu sion von Quantendefekten unterschiedliche theoretische Modelle zur Beschreibung der Wechselwirkung Gitterschwingung-Kristalldefekt in Abhängigkeit von ihrer Ausdehnung. Zwei Kapitel zu speziellen Problemen der Elastizitätstheorie von Versetzungen und zur Versetzungsdynamik beschließen die Abhandlung.
Am Ende jedes Kapitels sind einige Aufgaben aufgeführt, wobei leider nur für wenige die Lösungen angegeben sind. Ein weiteres Manko des Buches ist das Fehlen eines Literaturverzeichnisses. Im Text wird an einigen Stellen namentlich zitiert, einen Hinweis auf die Quelle sucht man jedoch vergeblich.
Bei einer Nachauflage des Buches sollte im Einleitungsteil ein eindeutiger Hinweis auf die Klassifizierung der Punktgitter nach ihrer Holoedrie, was zu den 14 Bravais-Gitterklassen führt, gegeben werden. Zum anderen gibt es für die Kennzeichnung der Bravais-Gitter eine verbindliche Nomenklatur (International Tables of Crystallography), die auch in der Festkörperphysik verwendet werden sollte. Vielleicht hätte darüber die angekündigte Tab. 0.1 Aufschluss gegeben, welche aber im Buch fehlt!
Insgesamt ist dieses sehr anspruchsvolle Buch für alle diejenigen Kristallforscher (Festkörperphysiker, Kristallographen) empfehlenswert, die an einer modernen theoretischen Abhandlung der Gitterdynamik sowohl für den Ideal- als auch den Realkristall interessiert sind.
Prof. Dr. Wolfgang Neumann, Lehrstuhl für Kristallographie, Humboldt Universität zu Berlin
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