İÇİNDEKİLER
Önsöz 7 BİRİNCİ BÖLÜM KRİSTALLER 1. KRİSTALLER 25 1.1. KRİSTAL YAPI 25 1.1.1. Giriş 25 1.1.2. Kristal Yapı 26 1.1.3. Kristal Kusuru 26 1.2. KRİSTAL ÖRGÜ VE ÖRGÜ ÖTELEME VEKTÖRLERİ 27 1.2.1. Basit Kristal Örgü 27 1.2.2. Basit Kristal Örgünün Örgü Öteleme Vektörleri 27 1.2.3. Basit Olmayan (veya Bazlı) Kristal Örgü 28 1.2.4. Örgü Öteleme Vektörlerinin Seçimi 28 1.3. BRAVAIS ÖRGÜ 28 1.4. BİRİM HÜCRE 29 1.4.1. Birim Hücre Seçimi 29 1.4.2. İlkel Birim Hücre 30 1.4.3. Simetri Kaygısı 31 1.4.4. İlkel Olmayan Örgü İle Bravais Olmayan Örgü Arasındaki İlişki 32 1.4.5. Wigner-Seitz İlkel Birim Hücresi 32 1.5. İKİ-BOYUTLU KRİSTAL ÖRGÜ TİPLERİ 32 1.5.1. İki-Boyutlu Eğik Örgü 32 1.5.2. İki-Boyutlu Örgülerin Sınırlandırılması 33 1.6. ÜÇ-BOYUTLU KRİSTAL ÖRGÜ TİPLERİ 34 1.6.1. Yedi Kristal Sistemi 34 1.6.2. On Dört Bravais Örgü 35 1.7. SİMETRİ İŞLEMLERİ 36 1.7.1. Giriş 36 1.7.2. İnversiyon Merkezi (Simetri Merkezi) 37 1.7.3. Yansıma Düzlemi 37 1.7.4. Dönme Ekseni 37 1.7.5. Özet 40 1.8. NOKTA GRUPLARI, UZAY GRUPLARI 40 1.9. KRİSTAL DOĞRULTU VE DÜZLEMLERİ 41 1.9.1. Giriş 41 1.9.2. Kristal Doğrultuları 41 1.9.3. Kristal Düzlemleri ve Miller İndisleri 42 1.9.4. Aynı Miller İndisli Kristal Düzlemleri Arasındaki Uzaklık 44 1.10. BASİT OLMAYAN KRİSTAL YAPI ÖRNEKLERİ 45 1.10.1. Cisim Merkezli Kübik (bcc) Yapı 46 1.10.2. Yüz Merkezli Kübik (fcc) Yapı 46 1.10.3. Sodyum Klorür (NaCl) Yapı 47 1.10.4. Sezyum Klorür (CsCl) Yapı 48 1.10.5. Elmas Yapı 48 1.10.6. Çinko Sülfür (ZnS) Yapı 49 1.10.7. Sıkı Paket Yapılar ve Hekzagonal Sıkı Paket (hcp) Yapı 49 1.11. İLKEL BİRİM HÜCRE ÖRNEKLERİ 50 1.11.1. Cisim Merkezli Kübik Örgünün İlkel Birim Hücresi 50 1.11.2. Yüz Merkezli Kübik Örgünün İlkel Birim Hücresi 51 1.11.3. Hekzagonal Örgünün İlkel Birim Hücresi 52 1.12. İDEAL KRİSTAL YAPI 52 1.13. SIVILAR VE AMORF YAPILAR 53 1.14. PROBLEMLER 53 İKİNCİ BÖLÜM KRİSTAL BAĞLARI 2. KRİSTAL BAĞLARI 57 2.1. GİRİŞ 57 2.2. BAĞLANMA ENERJİSİ 58 2.2.1. Etkileşme Potansiyel Enerjisi 58 2.2.2. İtici Etkileşme 60 2.2.2.1. Pauli İlkesi 60 2.2.3. Çekici Etkileşmeye Bir Örnek 61 2.2.4. Bağlanma Enerjisi 64 2.2.5. Denge Hali İçin Örgü Sabiti ve Bağlanma Enerjisi 65 2.3. BAŞKA ÇEKİCİ ETKİLEŞMELER 67 2.3.1. İyonik Bağ 67 2.3.1.1. İyonik Kristaldeki İyonların Elektron Dağılımları 67 2.3.1.2. İyonik Kristaldeki İtici Etkileşme 68 2.3.2. Kovalent Bağ 69 2.3.3. Metalik Bağ 70 2.3.4. Hidrojen Bağı 73 2.3.4.1. Hidrojen Molekülü İyonu 73 2.3.4.2. Hidrojen Molekülü 76 2.3.4.3. Su ve Buz 76 2.4. PROBLEMLER 77 ÜÇÜNCÜ BÖLÜM KIRINIM 3. KIRINIM 81 3.1. GİRİŞ 81 3.2. KIRINIM DENEYLERİNDE KULLANILAN IŞINLAR 82 3.2.1. X-Işınları 82 3.2.2. Nötronlar 84 3.2.3. Elektronlar 85 3.3. BRAGG KIRINIM YASASI VE KIRINIM ŞARTI 86 3.3.1. Bragg Kırınım Şartı 87 3.3.2. Bragg Yasasının Önemi 88 3.4. DENEYSEL KIRINIM YÖNTEMLERİ 89 3.4.1. Giriş 89 3.4.2. Laue Yöntemi 90 3.4.3. Döner Kristal Yöntemi 91 3.4.4. Toz Kristal Yöntemi 91 3.5. SAÇILAN DALGANIN GENLİĞİ 92 3.5.1. Elektron Yoğunluğu 92 3.5.2. Fourier Analizi 93 3.6. FOURIER UZAYI VEYA TERS UZAY 94 3.6.1. Kristal Örgü Öteleme Eksenleri İle Ters Örgü Öteleme Eksenleri Arasındaki İlişki 96 3.6.2. Kristal Örgü ve Ters Örgü Öteleme Vektörleri 97 3.6.3. Kristal Örgü İle Ters Örgü Arasındaki İlişki 97 3.6.4. Ters Örgü Vektörlerinin Özellikleri 98 3.6.5. Ters Örgü Vektörleri ve Kırınım Şartları 100 3.6.5.1. Bir atom, x-ışınlarını Niçin Saçar? 100 3.6.6. Brillouin Kırınım Şartı 103 3.6.7. Brillouin Kırınım Şartı ve Bragg Kırınım Şartı 104 3.6.8. Laue Kırınım Şartları 104 3.7. BRILLOUIN BÖLGELERİ 105 3.7.1. Birinci (veya ilk) Brillouin Bölgesi 105 3.7.2. Doğrusal Örgünün Ters Örgüsü ve Birinci Brillouin Bölgesi 107 3.7.3. Basit Kübik Örgünün Ters Örgüsü ve Birinci Brillouin Bölgesi 108 3.7.4. Cisim Merkezli Kübik Örgünün İlkel Örgüsü, Ters Örgüsü ve Birinci Brillouin Bölgesi 108 3.7.5. Yüz Merkezli Kübik Örgünün İlkel Örgüsü, Ters Örgüsü ve Birinci Brillouin Bölgesi 110 3.8. BAZIN FOURIER ANALİZİ 111 3.8.1. Bazın Fourier Analizi 111 3.8.2. Yapı Çarpanı Hesabına Örnekler 113 3.8.2.1. Basit Kübik Kristal İçin Yapı Çarpanı 113 3.8.2.2. Cisim Merkezli Kübik Kristal İçin Yapı Çarpanı 114 3.8.2.3. Taban Merkezli Kübik Kristal İçin Yapı Çarpanı 115 3.8.2.4. Yüz Merkezli Kübik Kristal İçin Yapı Çarpanı 115 3.8.3. Yukarıdaki Örneklerden Çıkan Sonuçlar 116 3.8.4. Atomik Yapı Çarpanı 116 3.8.4.1. Uygunluk (coherence) İlkesi 116 3.8.4.2. Elektronun Saçma Çarpanı 117 3.8.5. Serbest Atom İçin Atomik Yapı Çarpanı 117 3.9. PROBLEMLER 118 DÖRDÜNCÜ BÖLÜM ÖRGÜ TİTREŞİMLERİ 4. ÖRGÜ TİTREŞİMLERİ 123 4.1. GİRİŞ 123 4.2. SÜREKLİ ORTAM 123 4.2.1. Esnek Dalgalar 123 4.2.2. Klasik Dalga Denklemi 123 4.2.3. Sonsuz Uzunluklu ve Sürekli Bir Ortamda İlerleyen Dalga 125 4.2.4. Sonlu Uzunluklu ve Sürekli Bir Ortamdaki Duran Dalgalar 127 4.2.4.1. Sınır Şartları 127 4.2.4.2. Periyodik Sınır Şartı 128 4.2.4.3. İkinci Sınır Şartı 129 4.2.4.4. Üçüncü Sınır Şartı 130 4.2.5. Sonlu Uzunluklu ve Sürekli Bir Ortamdaki Duran Dalgalar İçin Durum Yoğunluğu 131 4.2.5.1. Periyodik Sınır Şartı İçin Durum Yoğunluğu 131 4.2.5.2. İkinci Sınır Şartı İçin Durum Yoğunluğu 132 4.2.6. Sonlu Uzunluklu, Sürekli ve Üç-Boyutlu Bir Ortamdaki Duran Dalgalar İçin Durum Yoğunluğu 132 4.2.6.1. Periyodik Sınır Şartının Çözüme Etkisi 133 4.2.6.2. İkinci Sınır Şartlının Çözüme Etkisi 135 4.2.7. Genelleştirilmiş Hooke Yasası 136 4.3. KESİKLİ ORTAM: 1 137 4.3.1. Giriş: İlkel Birim Hücresinde Bir Atom Bulunan Kristal Örgü 137 4.3.2. İlkel Birim Hücresinde Bir Atom Bulunan Kristal Örgü İçin Hareket Denklemi: Dalga Denklemi 138 4.3.3. Dağınım Bağıntısı ve Grup Hızı 140 4.3.3.1. Sürekli Ortamın Dağınım Bağıntısı İle Kesikli Örgünün Dağınım Bağıntısının Karşılaştırılması 142 4.3.3.2. En Yakın Komşu Düzlemler Arasındaki Etkileşme 143 4.3.4. Birinci Brillouin Bölgesi: K-Uzayında Simetri 144 4.3.5. Ardışık Düzlemlerin Titreşimi 146 4.3.6. Merkez Simetrisi 148 4.3.7. Faz Hızı ve Grup Hızı 148 4.3.8. Uzun Dalga Boyu veya Süreklilik Sınırı 149 4.3.9. Sonlu Büyüklükteki Bir-Boyutlu Kristal Örgünün İzinli Modlarının Belirlenmesi 149 4.3.9.1. İlerleyen Dalga Çözümüne İkinci Sınır Şartının Etkisi 150 4.3.9.2. İlerleyen Dalga Çözümüne Periyodik Sınır Şartının Etkisi 152 4.3.10. Sonsuz Büyüklükte, Bir-Boyutlu ve İlkel Birim Hücresinde Bir Atom Bulunan Kristal Örgü İçin Durum Yoğunluğu 153 4.4. KESİKLİ ORTAM: 2 155 4.4.1. Giriş: İlkel Birim Hücresinde İki Atom Bulunan Kristal Örgü 155 4.4.2. İlkel Birim Hücresinde İki Atom Bulunan Kristal Örgü İçin Hareket Denklemleri: Dalga Denklemleri 155 4.4.3. Hareket Denklemlerinin Çözümü ve Dağınım Bağıntıları 156 4.4.4. Dağınım Bağıntılarının Özel K Noktalarındaki Durumu 158 4.4.4.1. Küçük Ka Değerleri 158 4.4.4.2. Brillouin Bölgesi Sınırı 159 4.4.5. Akustik ve Optik Modlar Arasındaki Dinamik Farklılık 160 4.4.6. Dağınım Bağıntılarının Simetri Özellikleri 161 4.4.7. İki Atomlu Örgü İçin Durum Yoğunluğu 161 4.5. ÖRGÜ TİTREŞİMLERİNİN KUANTUMLANMASI 161 4.6. AÇISAL FREKANSIN ( ‘nın) İŞARETİ 162 4.7. FONON MOMENTUMU 163 4.7.1. Kristal Momentumu 163 4.7.2. Kristalin Fiziksel Momentumu 163 4.7.3. K = 0 Modu ve Kristalin Fiziksel Momentumu 164 4.8. DALGA VEKTÖRÜ SEÇME KURALLARI 164 4.9. X-IŞINLARI, NÖTRONLAR VE GÖRÜNEN IŞIĞIN FONONLAR TARAFINDAN SAÇILMASI 165 4.9.1. Giriş 165 4.9.2. X-ışınlarının Fononlar Tarafından Esnek Olmayan Saçılması 166 4.9.3. Nötronların Fononlar Tarafından Esnek Olmayan Saçılması 168 4.9.4. Görünen Işığın Fononlar Tarafından Esnek Olmayan Saçılması 168 4.9.4.1. Brillouin Saçılması 169 4.10. PROBLEMLER 169 BEŞİNCİ BÖLÜM TERMAL ÖZELLİKLER 5. TERMAL ÖZELLİKLER 173 5.1. ÖZISI 173 5.2. ÖZISI MODELLERİ 176 5.2.1. Klasik Özısı Modeli 176 5.2.2. Einstein Özısı Modeli 177 5.2.2.1. Einstein Özısı Modelinin Sonuçları 178 5.2.2.2. Yüksek Sıcaklıklar Bölgesinde Einstein Özısı Modelinin Verdiği Sonuçlar 179 5.2.2.3. Düşük Sıcaklıklar Bölgesinde Einstein Özısı Modelinin Verdiği Sonuçlar 179 5.2.2.4. Einstein Özısı Modelinin Verdiği Sonuçların Özeti 180 5.2.3. Debye Özısı Modeli 180 5.2.3.1. Yüksek Sıcaklıklar Bölgesinde Debye Özısı Modelinin Verdiği Sonuçlar 183 5.2.3.2. Düşük Sıcaklıklar Bölgesinde Debye Özısı Modelinin Verdiği Sonuçlar 184 5.2.3.3. Debye Özısı Modelinin Verdiği Sonuçların Özeti 184 5.2.3.4. Debye Özısı Modeli ile Einstein Özısı Modelinin Karşılaştırılması 185 5.2.4. Özısı İçin Daha Tam Bir Model 185 5.2.4.1. Daha Tam Özısı Modelinin Verdiği Sonuçların Özeti 186 5.3. TERMAL İLETKENLİK 186 5.3.1. Termal İletkenlik 186 5.3.2. Fonon Gazı 187 5.3.3. Termal İletkenlik Katsayısının Hesabı 187 5.3.4. Ortalama Serbest Yol 188 5.3.5. Termal Direnç 188 5.3.6. Termal İletkenliği Açıklayabilmek İçin Neler Gerekli? 189 5.3.7. Ters Katlama (Umklapp) Olayı: 189 5.3.7.1. Yüksek Sıcaklıklarda Ters Katlama 190 5.3.7.2. Düşük Sıcaklıklarda Ters Katlama 190 5.3.7.3. Kristal Kusurları 191 ALTINCI BÖLÜM SERBEST ELEKTRON GAZI 6. SERBEST ELEKTRON GAZI 195 6.1. GİRİŞ 195 6.1.1. Metaller 195 6.1.2. Serbest Sodyum Atomu ve İlgili Büyüklükler 196 6.1.3.İletim Elektronlarının Sayısı 197 6.2. KLASİK SERBEST ELEKTRON GAZI MODELİ 198 6.2.1. Drude Serbest Elektron Gazı Modelindeki Kabuller 198 6.2.2. Drude Serbest Elektron Gazı Modeli ve Ohm Yasası 198 6.2.3. Drude Serbest Elektron Gazı Modeline Göre Isı İletimi 200 6.2.4. Drude Serbest Elektron Gazı Modeline Göre Hesaplanan Wiedermann-Franz Oranı ve Lorentz Katsayısı 201 6.2.5. Drude-Lorentz Serbest Elektron Gazı Modeline Göre Özısı 201 6.2.6. Drude Serbest Elektron Gazı Modelinin Durumu 202 6.3. KUANTUM MEKANİĞİNE DAYALI SERBEST ELEKTRON MODELİ 203 6.3.1. Sommerfeld Serbest Elektron Modeli 203 6.3.2. Sommerfeld Serbest Elektron Modeline Göre Enerji Seviyeleri 204 6.3.3. Fermi Enerjisi 207 6.4. Fermi-Dirac DAĞILIMI 208 6.4.1. Bose-Einstein Dağılımı 208 6.4.2. Fermi-Dirac Dağılımı 208 6.5. ÜÇ-BOYUTLU SERBEST ELEKTRON GAZI 210 6.5.1. Üç-Boyutlu Serbest Elektron Gazı İçin Dalga Denklemi 210 6.5.2. Üç-Boyutlu Dalga Denkleminin Çözümlerine Sınır Şartlarının Etkisi 210 6.5.3. Fermi Yüzeyi (FY) 212 6.5.4. Durum Yoğunluğu 215 6.6. ÜÇ-BOYUTLU SERBEST ELEKTRON GAZI MODELİNİN VERDİĞİ SONUÇLAR 216 6.6.1. Serbest Elektron Gazının Özısısı 216 6.6.1.1. Düşük Sıcaklıklarda Geçerli Bir Özısı İfadesi 217 6.6.1.2. Etkin Kütle 219 6.6.2. Serbest Elektron Gazının İletkenliği 220 6.6.2.1. Giriş 220 6.6.2.2. Elektrik Alan İçinde Hareket ve Ohm Yasası 221 6.6.2.3. Manyetik Alan İçinde Hareket ve Siklotron Frekansı 222 6.6.2.4. Magnetik Alan İçinde Hareket ve Hall Olayı 224 6.7. ÜÇ-BOYUTLU SERBEST ELEKTRON GAZI MODELİNİN BAŞARISIZ OLDUĞU DURUMLAR 226 6.8. PROBLEMLER 227 YEDİNCİ BÖLÜM ENERJİ BANDLARI 7. ENERJİ BANDLARI 231 7.1. GİRİŞ 231 7.2. ATOM, MOLEKÜL VE KATININ ENERJİ SPEKTRUMLARI 231 7.3. HEMEN HEMEN SERBEST ELEKTRON MODELİ 233 7.3.1. Üç-boyutlu Serbest Elektron Modeli 233 7.3.2. Hemen Hemen Serbest Elektron Modeli 234 7.3.3. Hemen Hemen Serbest Elektron Modeline Göre Hesaplanan Yasak Enerji Aralığının Büyüklüğü 239 7.3.4. Özet 239 7.4. KATILARDAKİ ENERJİ BANDLARI 240 7.4.1. Giriş 240 7.4.2. Kristal Potansiyeli 240 7.4.2.1. Elektron-İyon Etkileşmesi 240 7.4.2.2. İletim Elektronları Arasındaki Etkileşme 241 7.4.3. Bloch Fonksiyonu ve Bloch Teoremi 242 7.4.3.1. Bloch Fonksiyonu 242 7.4.3.2. Bloch Teoremi 242 7.4.3.3. Bloch Teoreminin İspatı 242 7.4.4. Bloch Fonksiyonunun Özellikleri 244 7.4.5. Periyodik Kristal Potansiyeli Örneği 244 7.4.5.1. Kronig-Penney Modeli 244 7.5. İLETİM ELEKTRONUNUN PERİYODİK KRİSTAL POTANSİYELİ İÇİNDEKİ HAREKETİ 249 7.5.1. İletim Elektronunun Periyodik Kristal Potansiyeli İçindeki Hareket Denklemi 249 7.5.2. Bloch Teoreminin Yeni İfadesi 252 7.5.3. Birinci Brillouin Bölgesi Sınırındaki Yaklaşık Çözüm 253 7.5.4. Birinci Brillouin Bölgesi Sınırı Civarında Yaklaşık Çözüm 254 7.6. k-UZAYINDA BAND SİMETRİSİ 257 7.6.1. Giriş 257 7.6.2. Brillouin Bölgeleri 257 7.6.3. Enerji Bandlarının Sahip Olduğu Simetri Özellikleri 258 7.6.3.1. Simetri Bağıntısı 258 7.6.3.2. Simetri Bağıntısı 259 7.6.3.3. Dönme Simetrisi 259 7.7. ENERJİ BANDINDAKİ YÖRÜNGELERİN SAYISI 259 7.8. METALLER VE YALITKANLAR 260 SEKİZİNCİ BÖLÜM ENERJİ BANDLARININ HESABI 8. ENERJİ BANTLARININ HESABI 265 8.1. GİRİŞ 265 8.2. BOŞ ÖRGÜ MODELİ 265 8.3. HEMEN HEMEN SERBEST ELEKTRON MODELİ 267 8.4. SIKI BAĞ MODELİ 271 8.4.1. Sıkı Bağ Modeline Dayalı İfadelerin Elde Edilmesi 271 8.4.2. Sıkı Bağ Modeline Dayalı (8.31) İfadesinin Basit Kübik Örgüde Kullanılması 277 8.4.2.1. Basit Kübik Örgü 277 8.4.2.2. Basit Kübik Örgünün Enerji Bandının Tabanında 277 8.4.2.3. Basit Kübik Örgünün Enerji Bandının Üst Sınırında 277 8.4.2.4. Basit Kübik Örgünün Enerji Bandının Genişliği 278 8.4.2.5. Elektron Enerjisinin Enerji Bandının Tabanına Yakın Olan Bölgedeki Durumu 278 8.4.2.6. Basit Kübik Örgü İçin Etkin Kütle 279 8.4.2.7. Basit Kübik Örgünün Enerji Bandının Doluluk Sınırı Civarı 279 8.4.3. Sıkı Bağ Modeline Dayalı (8.31) İfadesinin Cisim Merkezli Kübik Örgüde Kullanılması 280 8.4.4. Sıkı Bağ Modeline Dayalı (8.31) İfadesinin Yüz Merkezli Kübik Örgüde Kullanılması 280 8.5. KARŞILAŞTIRMA 281 8.6. BRILLOUIN BÖLGESİ SINIRINDA ENERJİ BANDI EĞRİLERİNİN EĞİMİ 281 8.7. ENERJİ BANDLARI İLE METAL (İLETKEN), YALITKAN VE YARIİLETKEN ARASINDAKİ İLİŞKİ 283 8.8. DURUM YOĞUNLUĞU 285 8.9. FERMİ YÜZEYİ 287 8.9.1. Fermi Yüzeyi 287 8.9.2. Fermi Enerjisinin Hesabı 288 8.10. BLOCH ELEKTRONUNUN HIZI 288 8.11. ELEKTRONUN ELEKTRİK ALAN İÇİNDEKİ HAREKETİ 291 8.12. ETKİN KÜTLE 293 8.13. DOĞRUSAL MOMENTUM, KRİSTAL MOMENTUMU VE ETKİN KÜTLENİN FİZİKSEL KAYNAĞI 295 8.14. BOŞLUK (HOL) 297 8.15. BAND TEORİSİNE GÖRE ELEKTRİKSEL İLETKENLİK 299 8.16. BAND TEORİSİNE GÖRE, ELEKTRONUN MANYETİK ALAN İÇİNDEKİ HAREKETİ 301 8.16.1. Giriş 301 8.16.2. Siklotron Rezonansı 301 8.16.3. Hall Olayı 302 8.17. PROBLEMLER 302 DOKUZUNCU BÖLÜM YARIİLETKENLER 9. YARIİLETKENLER 307 9.1. GİRİŞ 307 9.2. YARIİLETKENLERİN KRİSTAL YAPILARI VE KRİSTAL BAĞLARI 307 9.3. YARI İLETKENLERİN BAND YAPISI 309 9.4. TAŞIYICI YOĞUNLUĞU 312 9.4.1. Giriş 312 9.4.2. Elektron Yoğunluğu (konsantrasyonu) 312 9.4.3. Boşluk (hol) Yoğunluğu (konsantrasyonu) 314 9.4.4. Tartışma 315 9.5. YABANCI ATOMLARIN YARIİLETKENE KATILMASI 317 9.5.1. Giriş 317 9.5.2. Verici (donör) 318 9.5.3. Alıcı (akseptör) 320 9.6. ALICI VE VERİCİLERİN İYONLAŞMASI 321 9.6.1. Giriş 321 9.6.2. Hakiki (intrinsic) Bölge 322 9.6.3. Harici (extrinsic) Bölge 323 9.7. SAFSIZLIKLARIN VARLIĞINDA HAREKETLİLİK 323 9.8. ELEKTRİKSEL İLETKENLİK 324 9.8.1. Elektriksel İletkenlik 324 9.8.2. Elektriksel İletkenliğin Sıcaklıkla Değişimi 325 9.9. p-n KAVŞAĞI 326 9.10. PROBLEMLER 327 ONUNCU BÖLÜM MANYETİK ÖZELLİKLER 10. MANYETİK ÖZELLİKLER 331 10.1. GİRİŞ 331 10.2. DİAMANYETİZMA 333 10.2.1. Manyetik Alan İçinde Momentum 333 10.2.2. İndüksiyon Akımı İle Perdeleme 334 10.3. PARAMANYETİZMA 336 10.3.1. Dipol Momentlerin Kaynağı 336 10.3.2. Kalıcı Dipol Momentin Uygulanan Manyetik Alan İle Etkileşmesi 337 10.4. FERROMANYETİZM 337 10.4.1. Tanımlar 337 10.4.2. Değişik Ferromanyetik Bölgeler 338 10.4.3. Histerezis Eğrisi 339 10.5. FERRİMANYETİZMA VE ANTİFERROMANYETİZMA 340 ONBİRİNCİ BÖLÜM SÜPERİLETKENLİK 11. SÜPERİLETKENLİK 343 11.1. GİRİŞ 343 11.1.1. Tarihçe 343 11.1.2. Önemli İlk Buluş 345 11.2. KRİTİK GEÇİŞ SICAKLIĞI 346 11.3. MEISSNER OLAYI ve KRİTİK MANYETİK ALAN 347 11.4. LONDON NÜFUZ DERİNLİĞİ 351 11.5. BCS TEORİSİ 352 11.6. II. TİP SÜPERİLETKENLER 354 11.7. AKININ KUANTUMLANMASI 356 11.8. KRİTİK AKIM YOĞUNLUĞU 357 11.9. KALICI AKIMLAR 359 11.10. Josephson TÜNELLEMESİ ve SQUID 360 11.11. YÜKSEK SICAKLIK SÜPERİLETKENLERİ 360 ONİKİNCİ BÖLÜM NANOTEKNOLOJİ 12. NANOTEKNOLOJİ 369 12.1. NANOTEKNOLOJİNİN DOĞUŞU 369 12.1.1. Giriş 369 12.1.2. Nanoteknoloji Tarihi 370 12.1.3. Dünyada Nanotektnolojinin Durumu 372 12.1.4. Nanoteknolojiye Genel Bir Bakış 373 12.2. NANOTEKNOLOJİ 373 12.2.1. Nanoteknoloji Nedir? 373 12.2.2. Nanobilim ve Nanoteknoloji Nedir? 374 12.2.3. Nanoteknolojide Üretim Şekilleri 375 12.3. NANOTEKNOLOJİDE KULLANILAN KAVRAMLAR 376 12.4. KUANTUM NOKTACIKLARININ ÜRETİM YÖNTEMLERİ 376 12.4.1. Kolloidal Üretim 376 12.4.2. Atomları Uygun Yerlere Yerleştirme 377 12.4.3. Karşılaştırma 379 12.5. NANOPARÇACIKLARIN ÖZELLİKLERİ 379 12.5.1. Mekanik Özellikler 380 12.5.2. Kimyasal Özellikler 381 12.5.3. Termal Özellikler 381 12.5.4. Elektriksel Özellikler 382 12.5.5. Optik Özellikler 382 12.5.6. Manyetik Özellikler 383 12.5.7. Özgül Yüzey Alanı (m2/g) 383 12.5.8. Diğer Özellikler 384 12.6. NANO YAPILI MALZEMELER 384 12.6.1. Bir Boyutta Nano Ölçek 385 12.6.2. İki Boyutlu Nano Ölçek 386 12.6.3. Üç Boyutlu Nano Ölçek 387 12.7. BİR GÖRÜNTÜ 389 ONÜÇÜNCÜ BÖLÜM KRİSTAL YAPI TAYİNİ 13. KIRİSTAL YAPI TAYİNİ 393 13.1. X-IŞINI KRİSTALOGRAFİSİ 393 13.1.1. Giriş 393 13.1.2. Tek Kristalde Kırınım 393 13.1.3. X-Işını Kırınımı Verilerinin Toplanması 395 13.1.4. Kristal Yapının Çözülmesi 397 13.1.5. Yapının Arıtılması 399 13.1.6. Sonuç 401 13.2. ELEKTRON MİKROSKOPU 403 13.2.1. Geçirmeli Elektron Mikroskopu (TEM) 403 13.2.2. Elektron Dalgasının Dalga Boyu 406 13.2.3. Elektron Mikroskopunda Görüntünün Elde Edilmesi 406 13.2.4. Elektron Kırınım Desenleri 409 13.2.5. Halka Şeklindeki Elektron Kırınımı Desenlerinin İndislenmesi 409 13.2.6. Nokta Şeklindeki Elektron Kırınımı Desenlerinin İndislenmesi 411 13.2.7. Kikuchi Çizgileri 415 13.2.8. Taramalı Elektron Mikroskopu 415 13.3. MÖSSBAUER SPEKTROMETRESİ 417 13.3.1. Kristallerin Manyetik Özelliklerinin Mössbauer Spektroskopisi İle İncelenmesi 417 13.3.2. Demire Ait Enerji Düzeyleri Diyagramı 417 ONDÖRDÜNCÜ BÖLÜM DİELEKTRİK ve OPTİK ÖZELLİKLER 14. DİELEKTRİK VE OPTİK ÖZELLİKLER 421 14.1. GİRİŞ 421 14.1.1. Dışarıdan Uygulanan Durgun Elektrik Alanın Cisimlere Etkisi 421 14.1.2. Dışarıdan Uygulanan Titreşen Elektrik Alanın Cisimlere Etkisi 423 14.2. ELEKTRİKSEL KUTUPLANMA 423 14.3. ELEKTRİK DİPOL VE ELEKTRİK DİPOL MOMENTİ 424 14.4. YALITILMIŞ BİR ATOMA DIŞ ELEKTRİK ALANIN ETKİSİ 429 14.5. DÜZGÜN BİR ELEKTRİK ALAN İÇİNDEKİ DİELEKTRİK 430 14.5.1. Düzgün Elektrik Alan İçindeki İzotropik Küre 431 14.5.2. Düzgün Elektrik Alan İçindeki İzotropik Uzun Çubuk 432 14.5.3. Düzgün Elektrik Alan İçindeki İzotropik Yassı Disk 432 14.6. KUTUPLANMA ÇEŞİTLERİ 433 14.7. PLAZMA OPTİĞİ 433 14.8. ELEKTROMANYETİK DALGALAR İÇİN DAĞINIM BAĞINTISI 436 14.8.1. Plazma İçindeki Enine Optik Kipler 436 14.8.2. Boyuna Plazma Salınımları 437 14.9. ELEKTROSTATİK PERDELEME (SCREENING) 439 14.9.1. Genel Kavramlar 439 14.9.2. Perdelenmiş Coulomb Potansiyeli 441 14.9.3. Metallerde Perdeleme ve Fononlar 443 14.10. POLARİTONLAR 444 14.10.1. K=0 Durumu 446 14.10.2. Durumu 447 14.11. BİR NOT 448 14.12. PİEZOELEKTRİK ÖZELLİK GÖSTEREN MALZEMELER 448 14.12.1. Doğrudan Piezoelektrik Etki 448 14.12.2. Karşıt Piezoelektrik Etki 449 14.13. PAYROELEKTRİK ÖZELLİK GÖSTEREN MALZEMELER 449 14.14. FERROELEKTRİK ÖZELLİK GÖSTEREN MALZEMELER 449 Kaynaklar 451 Kavram Dizini 453 |