IX.-Статистическая-физика-часть-2 (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика в 10 томах)

Л. Д. ЛАНДАУ и Е. М. ЛИФШИЦ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА В десяти томах МОСКВА ФИЗМАТЛИТ 2002 Е. М. ЛИФШИЦ и Л. П. ПИТАЕВСКИЙ Том 1Х СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА Часть 2 Теория конденсированного состояния Издание третье, стереотипное Под редакцией Л.П. Пихааевскоео Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов физических специальностей университетаоо МОСКВА ФИЗМАТЛИТ 2002 УДК 530.145 Л 22 ББК 22.31 Л а н д а у Л. Д., Л и ф |п и ц Е.

М. Теоретическая физика: Учеб, пособл Для вузов. В 10 т. Т. 1Х,1 Л и ф»п и ц Е. М., П и т а е в с к и й Л. П. Статистическая физика. В 2 ч. Ч. 2. Теория конденсированного состояния. — 3-е изд., стереот. — Мл ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 496 с. — 18В14 5-9221-0124-2. Книга посвящена квантовой теории конденсированного состояния вещества. Подробно изложена теория квантовых жидкостей — бозевской и фермиевской.

Болыпое внимание уделяется методическим вопросам -- теории гриновских функций макроскопических тел. Во 2-е издание внесены дополнительные материалы, отражающие современное состояние предмета. 2-е изд. — 2000 г. Для студентов старщих курсов физических специальностей вузов, а также аспирантов и научных работников соответствующих специальностей.

Ил. 18. Ответственный редактор курса «Теоретическая физика» академик РАН, доктор физико-математических наук Л.П. Питое вский 18В1х 5-9221-0124-2 (Т. 1Х) 18ВХ 5-9221 — 0053-Х ® ФИЗМАТЛИТ, 2000, 2002, 2004 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ко второму изданию Предисловие к первому изданию Глава 1. Нормальная ферми-жидкость 1. Элементарные возбуждения в квантовой ферми-жидкости 2. Взаимодействие квазичастиц 3. Магнитная восприимчивость ферми-жидкости 4.Нулевой звук 5.

Спиновые волны в ферми-жидкости 6. Вырожденный почти идеальный ферми-газ с отталкиванием между частицами Глава П. Гриновские функции ферми-системы при 2'= 0 7. Функция Грина макроскопической системы 8. Определение знергстического спектра по функции Грина 9. Функция Грина идеального ферми-газа 10. Распределение частиц ферми-жидкости по импульсам 11. Вычисление термодинамических величин по функции Грина 12, т-операторы в представлении взаимодействия 13.

Диаграммная техника для ферми-системы 14. Собственно-энергетическая функция 15. Двухчастичная функция Грина 16. Связь вершинной функции с амплитудой рассеяния квазичастиц 17. Вершинная функция при малых передачах импульса 18. Связь вершинной функции с функцией взаимодействия квази- частиц 19. Тождества для производных от функции Грина 20. Вывод связи между предельным импульсом и плотностью 21. Гриновская функция почти идеального ферми-газа Глава П1.

Сверхтекучесть 22. Элементарные возбуждения в квантовой бозе-жидкости . 23. Сверхтекучесть 24. Фононы в жидкости 25. Вырожденный почти идеальный бозе-газ 26. Волновая функция конденсата 27. Температурная зависимость плотности конденсата 28.Поведение сверхтекучей плотности вблизи Л-точки 29. Квантованные вихревые нити 30. Неоднородный бозе-газ 31. Гриновские функции бозе-жидкости 32. Диаграммная техника для бозе-жидкости 8 8 11 19 24 25 32 44 51 57 60 61 62 67 76 80 85 88 95 98 103 106 113 117 124 128 134 139 141 145 151 156 163 ОГЛАВЛЕНИЕ 33. Собственно-энергетические функции 34.

Распад квазичастиц 35. Свойства спектра вблизи точки его окончания 35*.Сверхтекучесть двумерных систем Глава 1Ъ'.Функции Грина при конечных температурах 36. Гриновские функции при конечных температурах 37. Температурные функции Грина 38. Диаграммная техника для температурных функций Грина Глава Ъг. Сверхпроводимость 39. Сверхтекучий ферми-газ. Энергетический спектр 40. Сверхтекучий ферми-газ. Термодинамические свойства 41. Гриновские функции сверхтекучего ферми-газа 42.

Температурные гриновские функции сверхтекучего ферми-газа 43. Сверхпроводимость металлов 44. Сверхпроводящий ток 45. Уравнение Гинзбурга — Ландау 46. Поверхностное натяжение на границе сврхпроводящей и нормальной фаз 47. Два рода сверхпроводников 48. Структура смешанного состояния 49. Диамагнитная восприимчивость выше точки перехода 50. Эффект Джозефсона 51. Связь тока с магнитным полем в сверхпроводнике 52.

Глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник 53. Сверхпроводяшис сплавы 54. Эффект Купера при отличных от нуля орбитальных моментах пары Глава Ъ'1. Электроны в кристаллической решетке 55. Электрон в периодическом поле 56. Влияние внешнего поля на движение электрона в решетке 57. Квазиклассическис траектории 58. Квазиклассические уровни энергии 59. Тензор эффективных масс электрона в решетке 60. Симметрия состояний электрона в решетке в магнитном поле 61. Электронный спектр нормальных металлов 62.

Гриновская функция электронов в металле 63. Эффект дс Гааза — ван Альвена 64. Электрон-фононное взаимодействие 65. Влияние электрон-фононного взаимодействия на электронный спектр в металле 66. Электронный спектр твердых диэлектриков . 67. Электроны и дырки в полупроводниках 68. Электронный спектр вблизи точки вырождения Глава Ъ'П. Магнетизм 69.

Уравнение движения магнитного момента в ферромагнетике 70. Магноны в ферромагнетике. Спектр 71. Магноны в ферромагнетике. Термодинамические величины 72. Спиновый гамильтониан 73. Взаимодействие магнонов 74. Магноны в антиферромагнетике 74*.Антиферромагнитное состояние спинового гамильтониана 166 171 176 182 189 195 Г99 203 210 215 222 225 227 232 241 247 251 260 264 268 276 278 281 287 297 302 307 311 316 321 326 331 340 344 349 353 356 362 369 375 382 388 394 400 ОГЛАВЛЕНИЕ Глава УП1.

Электромагнитные флуктуации 75. Гриновская функция фотона в среде 76. Флуктуации электромагнитного поля 77. Электромагнитные флуктуации в неограниченной среде 78. Флуктуации тока в линейных цепях 79. Температурная функция Грина фотона в среде 80. Тензор напряжений ваи-дер-ваальсовых сил 81. Молекулярные силы взаимодействия между твердыми телами. Общая формула 82.

Молекулярные силы взаимодействия между твердыми телами. Предельные случаи 83. Асимптотическое поведениекорреляционной функции в жидкОсти 84. Операторное выражение для диэлектрической проницаемости 85. Вырожденная плазма Глава 1Х. Гидродинамические флуктуации 86. Динамический формфактор жидкости 87. Правила сумм для формфактора 88. Гидродинамические флуктуации 89. Гидродинамические флуктуации в неограниченной среде 90.

Операторные выражения для кинетических коэффициентов 91. Динамический формфактор ферми-жидкости Некоторые обозначения Предметный ухазатель 406 412 414 421 422 427 435 440 446 450 454 463 468 473 478 484 487 491 492 ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ Над подготовкой нового издания этой книги мне, к сожалению, пришлось работать одному. Мой соавтор и друг Е.М.

Лифшиц скончался в 1985 году. Хотя в теории конденсированного состояния вещества в последние годы были получены многие важныс результаты, я не счел необходимым подвергать книгу существенной переработке. В книге изложены основы теории и это изложение, как кажется, выдержало испытание временем. Тем не менее некоторые дополнения и изменения оказались необходимыми. Добавлен параграф 35*, посвященный теории фазового перехода Березинского-.Костерлица-Тоулесса в сверхтекучих пленках. Эта теория составляет основу современных представлений о процессах, происходящих в двумерных системах, и ее создание существенно обогатило наши представления о природе фазовых переходов. Глава ЧП, посвященная магнетизму, подверглась существенной переработке.

В частности, добавлен з 74, в котором рассматривается применение метода Холштейна и Примакова к исследованию свойств антиферромагнетиков. Этот метод играет важную роль в микроскопической теории магнетизма и его включение в книгу представляется необходимым. Одним из важнейших достижений последних лет в области физики явилось открытие высокотемпературных сверхпроводников. Однако, несмотря на огромные усилия экспериментаторов и теоретиков, природа этого интересного явления остается во многом непонятной. Неясно даже, какое именно взаимодействие ответственно за переход в сверхпроводящее состояние.

При таком положении дел мне пришлось ограничиться лишь краткими замечаниями по этому вопросу. Л. 11. Питаевский Июнь 2000 г. ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ Если кратко охарактеризовать содержание предлагаемого читателю 1Х тома «Курса теоретической физикиь, то можно сказать, что он посвящен квантовой теории конденсированного состояния вещества. Он начинается с подробного изложения теории квантовых жидкостей бозевской и фермиевской. Эта теория, созданная Л. Д. Ландау вслед за экспериментальными открытиями П.

Л. Капицы, представляет в настоящее время самостоятельный раздел теоретической физики. Его важность определяется даже нс столько теми интересными явлениями, которыс происходят в жидких изотопах гелия, сколько тем, что представления о квантовой жидкости и ее спектре являются по существу основой квантового описания макроскопических тел.

Например, для глубокого понимания свойств металлов необходимо рассматривать электроны в них как ферми-жидкость. Свойства электронной жидкости, однако, усложняются наличием кристалличсской решетки, и предварительное изучение более простого случая однородной и изотропной жидкости является необходимым шагом в построении теории. Точно так же сверхпроводимость металлов, которую можно рассматривать как сверхтекучесть электронной жидкости, трудно ясно понять без предварительного знания более простой теории сверхтекучссти бозе-жидкости.