ВУЗ:
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«КРИСТАЛЛОФИЗИКА»
Томск – 2005
I. Oрганизационно-методический раздел
1. Цель курса
Цель курса – дать систематическое описание закономерностей макроскопических свойств кристаллов,
связанных с их точечной симметрией.
2. Задачи учебного курса
З
адача курса - изложить основные представления о влиянии симметрии на макроскопические свойства
кристаллов. Изучение курса позволит студенту описывать анизотропию электрических, упругих,
оптических и магнитных свойств, устанавливать явный вид физических тензоров в различных сингониях,
определять число независимых параметров материальных тензоров, решать экстремальные задачи
кристаллофизики. Предмет дает целостное представление о взаимосвязи различных физических свойств
.
3. Требования к уровню освоения курса
Курс базируется на курсах общей физики, тензорного анализа, термодинамики, кристаллографии,
физики твердого тела..
II. Содержание курса
1. Темы и краткое содержание
№ Тема Содержание
1. Тензорное описание
физических свойств
кристаллов
Анизотропные сплошные среды. Симметрия макроскопического
свойства. Преобразования симметрии. Точечные группы. Сингонии.
Кристаллические классы. Категории. Предельные группы Кюри.
Симметрия тензоров. Внутренняя и внешняя симметрия.
Кристаллографическая и кристаллофизическая системы координат.
Матрицы ортогональных преобразований элементов симметрии
точечных и предельных групп. Полевые и материальные тензоры.
Кристаллофизическая система координат. Симметрия вектора и
тензора второго ранга. Характеристическая
поверхность.
Определение числа независимых параметров тензоров с помощью
теории групп. Характеры тензорного представления.
2.
Электрические свойства
кристаллов
Основные уравнения электростатики анизотропных кристаллов.
Диэлектрическая поляризация. Симметрия тензора
диэлектрической проницаемости. Пример: кондесатор с
анизотропным диэлектриком. Пироэлектричество. Симметрия
пироэффекта. Виды пироэффекта. Пример: пироэффект в
сегнетовой соли. Сегнетоэлектричество. Постоянный
электрический ток в кристаллах. Электропроводность.
Обобщенный закон Ома. Симметрия тензора электропроводности.
Примеры: электропроводность кристаллической пластинки,
сопротивление кристаллического стержня.
3.
Упругие свойства
кристаллов
Тензор деформации. Уравнение совместности Сен-Венана. Тензор
напряжений. Уравнения эластостатики и эластодинамики. Тензор
термоупругости. Обобщенный закон Гука. Тепловое расширение.
Плотность энергии упругой деформации. Уравнения Бельтрами-
Митчелла. Симметрия упругих свойств. Вид упругих тензоров в
сингониях и кристаллических классах. Циклические координаты.
Теорема Германа. Связь между тензорами упругой податливости и
