В учебном пособии рассмотрены физические свойства твердых неупорядоченных материалов. Изложению физики неупорядоченных материалов предшествует краткий обзор основных представлений теории протекания. Рассматриваются переходы металл–диэлектрик–переходы Мотта и Андерсона. Описаны свойства основных групп неупорядоченных твердых тел – полупроводников с нерегулярно расположенными примесными атомами, аморфных тел, проводящих полимеров и нанокомпозитов. Основное внимание сосредоточено на энергетическом спектре электронов и явлениях переноса. Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов физических специальностей и может быть рекомендовано аспирантам и научным сотрудникам, работающим в области физики и техники твердых тел, для углубленного изучения предмета.

This training manual deals with physical properties of solid disordered materials. A brief review of the basic concepts of the percolation theory precedes the presentation of the physics of disordered materials. Mott-Anderson metal-insulator transitions are considered. The authors describe properties of the main groups of disordered solids – semiconductors with irregularly arranged impurity atoms, amorphous bodies, conducting polymers, and nanocomposites. The main focus is on the energy spectrum of electrons and transfer phenomena. The manual is intended for senior students of physics majors and can be recommended to graduate students and researchers working in the field of physics and engineering of solids for in-depth study of the subject.

• ОГЛАВЛЕНИЕ
• ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• Г л а в а 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ПРОТЕКАНИЯ
  • 1.1. Задача связей и задача узлов, порог протекания и бесконечный кластер
  • 1.2. Задачи на случайных узлах
  • 1.3. Континуальные задачи
  • 1.4. Модель одножильной сетки (структура бесконечного кластера)
• Г л а в а 2. ПЕРЕХОДЫ МЕТАЛЛ–ДИЭЛЕКТРИК
  • 2.1. Переход Мотта
  • 2.2. Металлизация в неупорядоченной системе доноров
  • 2.3. Переход Андерсона
    • 2.3.1. Рассеяние делокализованных электронов и андерсоновская локализация
    • 2.3.2. Резонанс локализованных состояний в модели Андерсона
  • 2.4. Минимальная металлическая проводимость и переход металл–диэлектрик в неоднородных средах
• Г л а в а 3. ПРЫЖКОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ
  • 3.1. Представление о прыжковой проводимости
  • 3.2. Модель Миллера–Абрахамса
  • 3.3. Прыжки между соседними узлами
  • 3.4. Температурная зависимость прыжковой проводимости
  • 3.5. Проводимость с переменной длиной прыжка
  • 3.6. Соотношение Эйнштейна для случая прыжковой проводимости
  • 3.7. Нелинейные эффекты в сильных электрических полях
• Г л а в а 4. СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫЕ И СИЛЬНО НЕОДНОРОДНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ
  • 4.1. Представление о сильно легированных полупроводниках
  • 4.2. Крупномасштабный хаотический потенциал
  • 4.3. Плотность электронных состояний
  • 4.4. Сильно компенсированные полупроводники
  • 4.5. Полностью компенсированные полупроводники
  • 4.6. Край собственного поглощения света
  • 4.7. Электропроводность сильно неоднородных полупроводников
• Г л а в а 5. АМОРФНЫЕ ТЕЛА
  • 5.1. Аморфное состояние вещества
  • 5.2. Ближний порядок в аморфных телах
  • 5.3. Халькогенидные стекла
  • 5.4. Модели плотности состояний электронов
  • 5.5. Локализованные состояния с отрицательной энергией Хаббарда
  • 5.6. Двухуровневые системы
  • 5.7. Мягкие потенциалы
  • 5.8. Эффекты переключения и памяти
  • 5.9. Применение аморфных материалов
• Г л а в а 6. ПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРЫ
  • 6.1. Структура и энергетические зоны проводящих полимеров
  • 6.2. Изменение концентрации свободных носителей в полимере
  • 6.3. Проводимость в проводящих полимерах
  • 6.4. Особенности переноса носителей заряда в проводящих полимерах
• Г л а в а 7. НАНОКОМПОЗИТЫ
  • 7.1. Понятие о нанокомпозитах
  • 7.2. Коллоидные наночастицы
  • 7.3. Проводимость в нанокомпозитах
  • 7.4. Примеры приборов на основе нанокомпозитов
  • 7.5. Электролюминесценция в полимерных нанокомпозитах и светоизлучающие приборы
  • 7.6. Фотоэффект в нанокомпозитах
  • 7.7. Диэлектрические включения (антиточки) в полимерную матрицу
  • 7.8. Магнитные наночастицы в матрице
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК