Festkörperphysik (eBook)

Das Verständnis der Physik von Festkörpern hat im letzten Jahrhundert enorme Fortschritte gemacht und unser tägliches Leben in vielerlei Hinsicht revolutioniert. Diese Entwicklung geht weiter, und es besteht kaum ein Zweifel daran, dass die moderne Festkörperphysik notwendig ist, um einige der Herausforderungen zu bewältigen, denen wir uns heute gegenübersehen.

In seiner 6., überarbeiteten Auflage deckt das Werk ein breites Spektrum physikalischer Phänomene ab, die in Festkörpern auftreten, und erörtert grundlegende Konzepte zu deren Beschreibung. Das Material ist so ausgewählt, dass alle relevanten aktuellen Teilgebiete einbezogen werden und zusammen einen umfassenden Überblick bieten. Eine Besonderheit dieses Lehrbuches ist, dass die Physik ungeordneter Festkörper, die üblicherweise meist nur sehr kurz oder gar nicht dargestellt wird, konsequent in die Behandlung des Stoffes einfließt und die Physik der idealen Kristalle ergänzt. Ungeordnete Festkörper sind in unserem täglichen Leben allgegenwärtig und spielen in zahlreichen technischen Anwendungen eine wichtige Rolle.

Das Lehrbuch richtet sich an Studierende, die Festkörperphysik auf einführendem und fortgeschrittenem Vorlesungsniveau studieren wollen.

Siegfried Hunklinger ist Emeritus der Universität Heidelberg. Er war von 1990-1992 Dekan der Fakultät für Physik und Astronomie und von 1982 bis 1999 Direktor des Instituts für Angewandte Physik. Danach gehörte er bis 2004 dem Direktorium des Kirchhoff-Instituts für Physik an, welches er gemeinsam mit Karlheinz Meier 1999 gründete. Er wurde 1969 an der TU München mit einer Arbeit über Van-der-Waals-Kräfte zwischen makroskopischen Körpern promoviert. Nach seiner Promotion ging er als leitender Wissenschaftler ans Max-Planck-Institut für Festkörperforschung nach Stuttgart, wobei er zu Beginn mehrere Jahre an dessen deutsch-französischen Außenstelle, dem Hochfeld-Magnetlabor in Grenoble tätig war. 1977 habilitierte er sich an der TU München und kam 1982 als Professor für Experimentalphysik an die Universität Heidelberg. Schwerpunkt seiner Forschungsarbeiten liegt auf dem Gebiet der Tieftemperaturphysik von Festkörpern. Insbesondere beschäftigt er sich mit den dynamischen Eigenschaften von atomaren Tunnelsystemen in amorphen Festkörpern. Darüber hinaus verbindet er seine Forschung mit der Realisierung von vielfältigen Anwendungen, wie der Entwicklung von selektiven Sensoren für bestimmte biologische und chemische Substanzen basierend auf Oberflächenwellen. Für seine Forschungsarbeiten wurde er mit dem Schottky Preis (1977) und der Stern-Gerlach Medaille (1999) der Deutschen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet. Viele Jahre war er Mitglied und Vorsitzender des Fachkollegiats für kondensierte Materie der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Von 2005 bis 2011 war er Mitglied des Dreiergremiums Ombudsmann für die Wissenschaft der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Er ist Mitbegründer der Firma Heidelberg Instruments, die heute als mittelständiges Unternehmen im Bereich direktschreibender Laserlithographie weltweit erfolgreich ist. Darüber hinaus ist er Autor und Koautor mehrerer Physiklehrbücher.

Christian Enss ist Professor für Experimentalphysik an der Universität Heidelberg. Er war von 2008 bis 2010 Dekan der Fakultät für Physik und Astronomie und ist Mitglied des Direktoriums des Kirchhoff-Instituts für Physik. Nach seinem Postdoc-Aufenthalt an der Brown University, USA (1993) und seiner Habilitation (1996) war er als Professor für Physik an der Universität Bayreuth, der Universität Konstanz und der Brown University tätig, bevor er 2004 als Nachfolger von Siegfried Hunklinger an die Universität Heidelberg kam. Er beschäftigt sich mit den grundlegenden Eigenschaften kondensierter Materie bei ultratiefen Temperaturen. Sein Hauptinteresse gilt Nicht-Gleichgewichtssystemen wie amorphen Festkörpern, die aufgrund ihrer strukturellen Unordnung niederenergetische Anregungen aufweisen. Außerdem entwickelt er kryogene Mikrokalorimeter und supraleitende Elektronik und arbeitet an den Grundlagen der supraleiterbasierten Quantentechnologie. Die in Heidelberg entwickelten Mikrokalorimeter finden zahlreiche Anwendungen in der Materialforschung, der Atom- und Teilchenphysik und der nuklearen Forensik. Er ist Koordinator und Sprecher mehrerer nationaler und internationaler Forschungsprojekte, darunter die European Microkelvin Platform und das BMBF-Verbundprojekt zur Quantentechnologie SuperLSI. Außerdem ist er Mitglied des redaktionellen Beirats mehrerer physikalischer Fachzeitschriften, darunter das Journal of Low Temperature Physics und den Philosophical Transactions of the Royal Society A. Seit 2016 ist er externes Mitglied der Finnischen Akademie der Wissenschaften. Er ist Mitautor mehrerer Lehrbücher und Herausgeber der Reihe Graduate Texts in Condensed Matter des DeGruyter Verlags. Außerdem ist er Gründer und Miteigentümer von Stella-Nova-Entertainment, einem Unternehmen, das sich seit 2008 erfolgreich mit wissenschaftlicher Bildung und Öffentlichkeitsarbeit beschäftigt.