1.1. Историческое введение.
Что понимали люди под словом кристалл? Особенности изложения данного
курса.
1.2. Особенности конденсированного состояния вещества.
Агрегатные состояния вещества. Конденсированное состояние вещества.
Кристаллические и некристаллические вещества. Аморфное состояние.
1.3. Дальний и ближний порядок.
Корреляция в расположении атомов вещества. Дальний, ближний и средний
порядки. Корреляционная функция. Функция радиального распределения.
Координационное число. Топологически упорядоченная, топологически
неупорядоченная и микрокристаллитная структуры.
1.4. Типы сил взаимодействия между атомами и молекулами в
конденсированном состоянии.
Потенциальная энергия взаимодействия между атомами конденсированного
вещества. Формула Леннарда-Джонса. Конфигурационные координаты.
Ван-дер-Ваальсово взаимодействие. Ионная связь. Ковалентная связь.
Металлическая связь. Водородная связь. Электронное сродство. Энергия связи.
Часть 2. Химическая связь и ближний порядок.
2.1. Орбитальная структура атома.
Атомная орбиталь, слой, оболочка. Сферические гармоники. Кубические
гармоники. Электронная конфигурация атома. Порядок заполнения
электронных состояний. Правило Хунда.
2.2. Локальная структура вещества с ненаправленным взаимодействием.
Примеры конкретных кристаллических структур.
Модель жестких шаров. Простая кубическая структура. Объемноцентрированная
кубическая структура. Гранецентрированная кубическая структура.
2.3. Основные свойства ковалентной связи.
2.4. Химическая связь и структура молекул. Структура молекул аммиака.
Строение молекул метана.
2.5. Гибридизация атомных орбиталей в молекулах. sp3-,
sp2-, sp-гибридизация.
Тетраэдрическая структура связей молекул метана.
2.6. Гибридизация атомных орбиталей в кристаллах. Структура типа алмаза.
2.7. Электронная структура и химическая связь в двойных соединениях.
Ионно-ковалентная связь. Структура типа цинковой обманки.
Часть 3. Геометрия идеальных кристаллов.
3.1. Трансляционная симметрия кристалла. Основные вектора. Решетка Бравэ.
Основные вектора ОЦК и ГЦК структур.
3.2. Примитивная ячейка. Условная элементарная ячейка. Кристаллическая
структура. Решетка с базисом. Примитивная ячейка Вигнера-Зейтца. Примеры
кристаллических структур и решеток с базисом.
3.3. Обратная решетка. Обозначение точек, направлений и плоскостей в
кристаллах. Индексы Миллера. Свойства обратной решетки. Атомная
плоскость.
3.4. Зона Бриллюэна.
Часть 4. Симметрия кристаллов и элементы теории групп.
4.1. Преобразования симметрии. Элементы симметрии. Несобственные
элементы симметрии. Винтовая ось. Плоскость скольжения.
4.2. Группы симметрии.
4.3. Порядок осей симметрии в кристаллах.
4.4.Пространственные группы и кристаллические классы. Кристаллические
системы (сингонии).
4.5. Понятия о представлениях групп.
Часть 5. Взаимодействие волн с конденсированными средами.
5.1. Природа волн, используемых для структурного анализа. Рентгеновские
лучи. Электроны. Нейтроны. Световые волны.
5.2.Дифракция рентгеновских лучей на дискретной структуре. Атомный и
структурный факторы рассеяния.
5.3. Формула Брэгга-Вульфа.
5.4. Распространение световых волн в кристалле. Оптические и акустические
фононы.