Symmetry and Physical Properties of Crystals

کریستال ها همه جا هستند، از کریستال های طبیعی (مواد معدنی) تا نیمه هادی ها و مواد مغناطیسی در دستگاه های الکترونیکی و رایانه ها یا تشدید کننده های پیزوالکتریک در قلب ساعت های کوارتز ما تا دستگاه های الکترواپتیکی. درک عمیق آنها هم برای تحقیقات محض و هم برای کاربردهای آنها ضروری است.

این کتاب ارائه واضح و کاملی از تقارن آنها، هم در سطح گروه فضایی میکروسکوپی و هم در سطح گروه نقطه ماکروسکوپیک ارائه می دهد. سپس مفاهیم تقارن کریستال ها برای خواص فیزیکی آنها همراه با توصیف ریاضی آنها بر حسب تانسور ارائه می شود. شرایط تقارن یک کریستال برای وجود یک خاصیت مشخص می شود، همانطور که تقارن این خاصیت نیز مشخص می شود. نمایش هندسی کمیت ها یا ویژگی های تانسور ارائه شده است و استفاده از آن در تعیین روابط مهم مورد تاکید قرار گرفته است.

یکی از ویژگی های اصلی این کتاب این است که اکثر فصل ها شامل تمرین هایی با راه حل های کامل هستند. این به خوانندگان اجازه می‌دهد تا درک خود را از مطالب آزمایش کرده و بهبود بخشند.

خوانندگان مورد نظر شامل دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد در علوم مواد و جنبه‌های مرتبط با مواد در مهندسی برق و نوری می‌شوند. محققانی که در بررسی خواص فیزیکی کریستال‌ها و طراحی برنامه‌های کاربردی بر اساس خواص کریستالی مانند پیزوالکتریک، الکترواپتیک، فعالیت نوری و همه آن‌هایی که در توصیف ویژگی‌های ساختاری مواد دخیل هستند، مشارکت دارند.

Crystals are everywhere, from natural crystals (minerals) through the semiconductors and magnetic materials in electronic devices and computers or piezoelectric resonators at the heart of our quartz watches to electro-optical devices. Understanding them in depth is essential both for pure research and for their applications.

This book provides a clear, thorough presentation of their symmetry, both at the microscopic space-group level and the macroscopic point-group level. The implications of the symmetry of crystals for their physical properties are then presented, together with their mathematical description in terms of tensors. The conditions on the symmetry of a crystal for a given property to exist then become clear, as does the symmetry of the property. The geometrical representation of tensor quantities or properties is presented, and its use in determining important relationships emphasized.

An original feature of this book is that most chapters include exercises with complete solutions. This allows readers to test and improve their understanding of the material.

The intended readership includes undergraduate and graduate students in materials science and materials-related aspects of electrical and optical engineering; researchers involved in the investigation of the physical properties of crystals and the design of applications based on crystal properties such as piezoelectricity, electro-optics, optical activity and all those involved in the characterization of the structural properties of materials.