Малышев И.В., Паршина Н.В. Прикладная квантовая механика в радиоэлектронике

Учебное пособие. — Ростов-на-Дону; Таганрог: Южный федеральный университет, 2021. — 177 с. — ISBN 978-5-9275-3978-9.В настоящем учебном пособии, состоящем из двух книг, приведён материал, входящий в состав программы курса «Квантовая механика и статистическая физика». В первой части пособия рассматриваются основные положения квантовой механики и теория колебаний различного типа в объёме кристаллических структур диэлектриков, полупроводников и металлов. Рассмотрены также кинетические процессы в различных твердотельных кристаллических структурах, применяемых в полупроводниковой радиоэлектронике.
В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала и справочные базовые соотношения операторного исчисления.
Пособие предназначено также для курсов, изучаемых в бакалаврских направлениях подготовки «Электроника, радиотехника и системы связи», но может представлять интерес и для обучающихся на других направлениях.Введение.
Основные положения, применяемые в квантовой механике.
Основные уравнения квантовой механики — соотношения Гейзенберга – Бора.
Применение операторных функций в квантовой механике.
Структуры твердых тел и их молекулярно-энергетические связи с квантово-механических позиций.
Основные свойства кристаллических решеток твердых тел и их пространственные особенности.
Квантово-механические особенности кристаллической трансляционной симметрии.
Теория колебаний фононного типа в объёме кристаллических структур.
Фононные колебания в кристаллических решетках молекулярного и ковалентного видов.
Решёточная теплоёмкость кристаллов, вызванная фононными взаимодействиями.
Получение и анализ уравнения состояния в твердотельных структурах.
Особенность ионных кристаллов и возникновение фононов в их объемах.
Влияние процессов рассеяния в кристаллической решётке на спектральную характеристику колебаний нейтронов.
Волновая теория плазмонов.
Электронные кинетические эффекты в структурах металлов и полупроводников и возникновение в них плазменных колебаний.
Свойства и особенности длинноволнового диапазона плазмонных колебаний. Условие приближения хаотических фаз для электронной плотности.
Теоретическое и экспериментальное рассмотрение плазменных колебаний электронов (плазмонов) в объёме кристаллической решетки как экранирующий эффект кулоновского взаимодействия зарядов.
Кинетическая теория поведения электронов в твердотельных кристаллических структурах.
Основные принципы взаимодействия электронов в объёме кристалла с периодическими полями.
Изменчивость эффективной массы электронов в кристалле и методы её вычисления.
Расчёты параметров состояний электрона при помощи методов с различными приближениями.
Процессы вторичного квантования электронных систем.
Классификация твердых тел по их энергетическим зонным структурам.
Понятия плотности электронных состояний и изоэнергетических поверхностей.
Электронная статистика в объёме твердых тел.
Заключение.
Контрольные вопросы.
Приложение (справочные данные).
Список литературы.