Symmetry, Group Theory, and the Physical Properties of Crystals

این کتاب اهمیت تقارن را در تعیین خواص جامدات و قدرت استفاده از تئوری گروه و جبر تانسور برای روشن کردن این ویژگی‌ها نشان می‌دهد. این اصول اساسی لازم را برای خواننده فراهم می‌کند تا بفهمد چگونه می‌تواند از این تکنیک‌ها در بسیاری از کاربردهای مختلف استفاده کند، بدون اینکه در یک برخورد رسمی سنگین با موضوع موضوع گم شود. کتاب با بحث در مورد مفاهیم تقارن مربوط به ساختارهای کریستالی آغاز می شود. در ادامه خلاصه‌ای از مبانی نظریه گروه و نحوه کاربرد آن در مکانیک کوانتومی ارائه می‌شود. در ادامه به توضیح خواص ماکروسکوپی کریستال ها توسط تانسورها و چگونگی تقارن شکل این تانسورها می پردازیم. سپس مفاهیم اساسی که در این فصل‌های اولیه پوشش داده شد، به مجموعه‌ای از مثال‌های مختلف از جمله درمان تئوری میدان کریستالی عیوب نقطه‌ای در جامدات، اوربیتال‌های مولکولی، فرآیندهای دو فوتونی، خواص نوری جامدات، خواص نوری غیرخطی جامدات، شبکه اعمال می‌شوند. ارتعاشات، اثر جان تلر، و اثرات تقارن انتقالی بر باندهای انرژی الکترونیکی در جامدات. تاکید بر نشان دادن اینکه چگونه تئوری گروه و جبر تانسور می‌توانند اطلاعات مهمی در مورد ویژگی‌های یک سیستم ارائه دهند بدون توسل به اولین مکانیک کوانتومی اصلی است. محاسبات این کتاب همچنین دارای مجموعه ای جامع از جداول مربوطه، از جمله تقارن بلوری، جداول کاراکترهای گروه نقطه، تانسورهای ماده با رتبه های مختلف، و سایر ویژگی های تانسور است. ویژگی های کلیدی: • به عنوان یک کتاب درسی یا کتاب مرجع برای فیزیک حالت جامد، شیمی حالت جامد، و علم و مهندسی مواد استفاده می شود • نشان می دهد که چگونه خواص فیزیکی جامدات توسط تقارن آنها تعیین می شود • کاربردهای نظریه گروه را نشان می دهد • استفاده از مفهوم تانسورهای ماده •شامل مجموعه گسترده ای از جداول مرجع و مسائل پایان فصل

This book demonstrates the importance of symmetry in determining the properties of solids and the power of using group theory and tensor algebra to elucidate these properties. It provides the fundamentals necessary for the reader to understand how to utilize these techniques in many different applications without becoming lost in a heavy formal treatment of the subject matter. The book begins by discussing the concepts of symmetry relevant to crystal structures. This is followed by a summary of the basics of group theory and how it applies to quantum mechanics. Next is a discussion of the description of the macroscopic properties of crystals by tensors and how symmetry determines the form of these tensors. The basic concepts covered in these early chapters are then applied to a series of different examples including crystal field theory treatment of point defects in solids, molecular orbitals, two-photon processes, the optical properties of solids, the nonlinear optical properties of solids, lattice vibrations, the Jahn-Teller effect, and the effects of translational symmetry on electronic energy bands in solids.. Emphasis is placed on showing how group theory and tensor algebra can provide important information about the properties of a system without resorting to first principal quantum mechanical calculations. The book also features a comprehensive set of relevant tables, including crystal symmetries, point group character tables, matter tensors of different rank, and other tensor properties. Key Features: •Serves as a textbook or reference book for solid-state physics, solid-state chemistry, and materials science and engineering •Shows how the physical properties of solids are determined by their symmetry •Demonstrates the applications of group theory •Utilizes the concept of matter tensors •Includes an extensive set of reference tables and end of chapter problems