Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden die im Diplom- und Bachelor/Master-Studium massgeblichen Gebiete ab und vermittelt das im jeweiligen Semester benoetigte theoretisch-physikalische Rustzeug. Der erste Teil von Band 5 beginnt mit einer Begrundung der Quantenmechanik und der Zusammenstellung ihrer formalen Grundlagen, um dann Konzepte und Begriffsbildungen an Modellsystemen zu illustrieren. Der Band enthalt UEbungsaufgaben und Kontrollfragen zur Vertiefung des Stoffs. Die uberarbeitete und erganzte Neuauflage ist zweifarbig gestaltet.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 4. Band behandelt die Gebiete Thermodynamik und Relativitatstheorie. Fur die Neuauflage wurde er grundlegend uberarbeitet und um 24 Aufgaben erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.

This textbook offers a clear and comprehensive introduction to electrodynamics, one of the core components of undergraduate physics courses. The first part of the book describes the interaction of electric charges and magnetic moments by introducing electro- and magnetostatics. The second part of the book establishes deeper understanding of electrodynamics with the Maxwell equations, quasistationary fields and electromagnetic fields. All sections are accompanied by a detailed introduction to the math needed. Ideally suited to undergraduate students with some grounding in classical and analytical mechanics, the book is enhanced throughout with learning features such as boxed inserts and chapter summaries, with key mathematical derivations highlighted to aid understanding. The text is supported by numerous worked examples and end of chapter problem sets. About the Theoretical Physics series Translated from the renowned and highly successful German editions, the eight volumes of this series cover the complete core curriculum of theoretical physics at undergraduate level. Each volume is self-contained and provides all the material necessary for the individual course topic. Numerous problems with detailed solutions support a deeper understanding. Wolfgang Nolting is famous for his refined didactical style and has been referred to as the "German Feynman" in reviews.

Some ferromagnetic materials with localized magnetic moments have become a hot topic of modern solid state physics because of their potential applications, e.g. in spintronic devices. The magnetic systems of interest comprise diluted magnetic semiconductors and half-metallic ferromagnets. Like conventional concentrated local-moment systems, they are characterized by an exchange interaction between localized magnetic moments and quasi-free charge carriers. The current research on local-moment ferromagnetism is reviewed in a tutorial style by leading experts in this field. Experimentalists present the latest approaches to characterize the unique material properties and theoreticians share decisive ideas to describe the observed phenomena theoretically. Students and researchers alike will benefit from this status report.

This textbook offers a clear and comprehensive introduction to analytical mechanics, one of the core components of undergraduate physics courses. The book starts with a thorough introduction into Lagrangian mechanics, detailing the d'Alembert principle, Hamilton's principle and conservation laws. It continues with an in-depth explanation of Hamiltonian mechanics, illustrated by canonical and Legendre transformation, the generalization to quantum mechanics through Poisson brackets and all relevant variational principles. Finally, the Hamilton-Jacobi theory and the transition to wave mechanics are presented in detail. Ideally suited to undergraduate students with some grounding in classical mechanics, the book is enhanced throughout with learning features such as boxed inserts and chapter summaries, with key mathematical derivations highlighted to aid understanding. The text is supported by numerous worked examples and end of chapter problem sets. About the Theoretical Physics series Translated from the renowned and highly successful German editions, the eight volumes of this series cover the complete core curriculum of theoretical physics at undergraduate level. Each volume is self-contained and provides all the material necessary for the individual course topic. Numerous problems with detailed solutions support a deeper understanding. Wolfgang Nolting is famous for his refined didactical style and has been referred to as the "German Feynman" in reviews.

Magnetism is one of the oldest and most fundamental problems of Solid State Physics although not being fully understood up to now. On the other hand it is one of the hottest topics of current research. Practically all branches of modern technological developments are based on ferromagnetism, especially what concerns information technology. The book, written in a tutorial style, starts from the fundamental features of atomic magnetism, discusses the essentially single-particle problems of dia- and paramagnetism, in order to provide the basis for the exclusively interesting collective magnetism (ferro, ferri, antiferro). Several types of exchange interactions, which take care under certain preconditions for a collective ordering of localized or itinerant permanent magnetic moments, are worked out. Under which conditions these exchange interactions are able to provoke a collective moment ordering for finite temperatures is investigated within a series of theoretical models, each of them considered for a very special class of magnetic materials. The book is written in a tutorial style appropriate for those who want to learn magnetism and eventually to do research work in this field. Numerous exercises with full solutions for testing own attempts will help to a deep understanding of the main aspects of collective ferromagnetism.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 6. Band zur Statistischen Physik wurde fur die Neuauflage grundlegend uberarbeitet und um aktuelle Entwicklungen erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.

This textbook offers a clear and comprehensive introduction to methods and applications in quantum mechanics, one of the core components of undergraduate physics courses. It follows on naturally from the previous volumes in this series, thus developing the understanding of quantized states further on. The first part of the book introduces the quantum theory of angular momentum and approximation methods. More complex themes are covered in the second part of the book, which describes multiple particle systems and scattering theory. Ideally suited to undergraduate students with some grounding in the basics of quantum mechanics, the book is enhanced throughout with learning features such as boxed inserts and chapter summaries, with key mathematical derivations highlighted to aid understanding. The text is supported by numerous worked examples and end of chapter problem sets. About the Theoretical Physics series Translated from the renowned and highly successful German editions, the eight volumes of this series cover the complete core curriculum of theoretical physics at undergraduate level. Each volume is self-contained and provides all the material necessary for the individual course topic. Numerous problems with detailed solutions support a deeper understanding. Wolfgang Nolting is famous for his refined didactical style and has been referred to as the "German Feynman" in reviews.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 4. Band behandelt die Gebiete Thermodynamik und Relativitatstheorie. Fur die Neuauflage wurde er grundlegend uberarbeitet und um 24 Aufgaben erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Banden alle fur Diplom- und Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notige theoretisch-physikalische Rustzeug. Ubungsaufgaben mit ausfuhrlichen Losungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Band 1 behandelt die klassische Mechanik. Vorausgesetzt wird nur die ubliche Schulmathematik, andere mathematische Hilfsmittel werden zu Beginn ausfuhrlich erlautert. Die zweifarbig gestaltete Neuauflage wurde grundlegend uberarbeitet und erganzt.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 4. Band behandelt die Gebiete Thermodynamik und Relativitatstheorie. Fur die Neuauflage wurde er grundlegend uberarbeitet und um 24 Aufgaben erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.

The goal of the present course on "Fundamentals of Theoretical Physics" is to be a direct accompaniment to the lower-division study of physics, and it aims at providing the ph- ical tools in the most straightforward and compact form as needed by the students in order to master theoretically more complex topics and problems in advanced studies and in research. The presentation is thus intentionally designed to be suf?ciently detailed and self-contained - sometimes, admittedly, at the cost of a certain elegance - to permit in- vidual study without reference to the secondary literature. This volume deals with the quantum theory of many-body systems. Building upon a basic knowledge of quantum mechanics and of statistical physics, modern techniques for the description of interacting many-particle systems are developed and applied to various real problems, mainly from the area of solid-state physics. A thorough revision should guarantee that the reader can access the relevant research literature without experiencing major problems in terms of the concepts and vocabulary, techniques and deductive methods found there. The world which surrounds us consists of very many particles interacting with one another, and their description requires in principle the solution of a corresponding number ofcoupledquantum-mechanicalequationsofmotion(Schrodinger ] equations), which, h- ever, is possible only in exceptional cases in a mathematically strict sense. The concepts of elementary quantum mechanics and quantum statistics are therefore not directly applicable in the form in which we have thus far encountered them. They require an extension and restructuring, which is termed "many-body theory.""

Some ferromagnetic materials with localized magnetic moments have become a hot topic of modern solid state physics because of their potential applications, e.g. in spintronic devices. The magnetic systems of interest comprise diluted magnetic semiconductors and half-metallic ferromagnets. Like conventional concentrated local-moment systems, they are characterized by an exchange interaction between localized magnetic moments and quasi-free charge carriers. The current research on local-moment ferromagnetism is reviewed in a tutorial style by leading experts in this field. Experimentalists present the latest approaches to characterize the unique material properties and theoreticians share decisive ideas to describe the observed phenomena theoretically. Students and researchers alike will benefit from this status report.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden die im Diplom- und Bachelor/Master-Studium massgeblichen Gebiete ab und vermittelt das im jeweiligen Semester benoetigte theoretisch-physikalische Rustzeug. Der erste Teil von Band 5 beginnt mit einer Begrundung der Quantenmechanik und der Zusammenstellung ihrer formalen Grundlagen, um dann Konzepte und Begriffsbildungen an Modellsystemen zu illustrieren. Der Band enthalt UEbungsaufgaben und Kontrollfragen zur Vertiefung des Stoffs. Die uberarbeitete und erganzte Neuauflage ist zweifarbig gestaltet.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Banden alle fur Diplom- und Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester noetige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Band 1 behandelt die klassische Mechanik. Vorausgesetzt wird nur die ubliche Schulmathematik, andere mathematische Hilfsmittel werden zu Beginn ausfuhrlich erlautert. Die zweifarbig gestaltete Neuauflage wurde grundlegend uberarbeitet und erganzt.

Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Banden alle fur den Bachelor-/Masterstudiengang massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester noetige theoretische-physikalische Rustzeug. Zahlreiche UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Die vorliegende neue Auflage des siebten Bandes zur Viel-Teilchen-Theorie wurde grundlegend uberarbeitet und um neue Abschnitte zur Hochenergiephysik und neue Aufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen erganzt. Die durchgehend zweifarbige Darstellung ermoeglicht einen sehr ubersichtlichen und schnellen Zugriff auf den Lehrstoff.

Die beliebte Lehrbuchreihe zur Theoretischen Physik deckt in sieben Banden alle fur den Bachelor-/Masterstudiengang massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester noetige theoretische-physikalische Rustzeug. Zahlreiche UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Die vorliegende 9. Auflage des 4 Bandes erfolgt nun in zwei getrennten Banden. Der neue Band 4/1 behandelt ausschliesslich die spezielle Relativitatstheorie und befasst sich dabei mit der Abhangigkeit physikalischer Aussagen vom Bezugssystem des Beobachters. Die vorliegende neue Auflage wurde grundlegend uberarbeitet und erganzt. Die ubersichtliche Darstellung ermoeglicht einen schnellen Zugriff auf den Lehrstoff.

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 4. Band behandelt die Gebiete Thermodynamik und Relativitatstheorie. Fur die Neuauflage wurde er grundlegend uberarbeitet und um 24 Aufgaben erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.

Die Bande dieser Reihe sind als unmittelbare Begleiter des Kurses in Theoretischer Physik gedacht und vermitteln in direkter und kompakter Form das theoretisch-physikalische Rustzeug, das vonnoten ist, um anspruchsvollere Aufgaben und Themen im fortgeschrittenen Studium und in der Forschung bewaltigen zu konnen. Die Darstellung ist bewusst ausfuhrlich und in sich abgeschlossen, so dass der Grundkurs Theoretische Physik auch zum Selbststudium ohne Sekundarliteratur geeignet ist."

Die Bande dieser Reihe sind als unmittelbare Begleiter des Kurses in Theoretischer Physik gedacht und vermitteln in direkter und kompakter Form das theoretisch-physikalische Rustzeug, das vonnoten ist, um anspruchsvollere Aufgaben und Themen im fortgeschrittenen Studium und in der Forschung bewaltigen zu konnen. Die Darstellung ist bewusst ausfuhrlich und in sich abgeschlossen, so dass der Grundkurs Theoretische Physik auch zum Selbststudium ohne Sekundarliteratur geeignet ist."

Die Bande dieser Reihe sind als unmittelbare Begleiter des Kurses in Theoretischer Physik gedacht und vermitteln in direkter und kompakter Form das theoretisch-physikalische Rustzeug, das vonnoten ist, um anspruchsvollere Aufgaben und Themen im fortgeschrittenen Studium und in der Forschung bewaltigen zu konnen. Die Darstellung ist bewusst ausfuhrlich und in sich abgeschlossen, so dass der Grundkurs Theoretische Physik auch zum Selbststudium ohne Sekundarliteratur geeignet ist."

Zur Zielsetzung des Grundkurs: Theoretische Physik, insbesondere flir das Teilgebiet der Quantenmechanik, habe ich bereits im Vorwort zum Teil 1 SteHung bezogen. An dieser hat sieh natiirlieh aueh flir den nun vorliegenden zweiten Teil niehts geandert. Die Fiille des Stoffes hat es notwendig gemacht, die Darstellung der Quantenmechanik auf zwei Bande zu verteilen, wobei die beiden Teile aHerdings als Einheit zu sehen sind. . Au6eres Zeichen daflir ist die fortlaufende Kapitelnumerierung. Der erste Teil befaBte sieh mit elementaren Grundlagen und einigen ersten An- wendungen auf relativ einfache (eindimensionaie) Potentialprobleme. Den vor- liegenden zweiten Teil beginnen wir mit der Untersuehung der wiehtigen quan- tenmechanischen Observablen Drehimpuls. Wir werden jeden Vektoroperator, dessen hermitesche Komponenten einen bestimmten Satz von fundamentaien Kommutatorrelationen erflillen, als Drehimpuls bezeiehnen (Kap. 5. 1). Dazu zahlt neben dem aus der Klassischen Mechanik bekannten Bahndrehimpuls, den wir mit Hilfe des Korrespondenzprinzips in die Quantenmechanik einfiihren konnen, aueh der klassisch nicht verstiindliche Spin, flir den sieh keine sol- ehe Analogiebetrachtung anbietet. Man kann sieh damit begniigen, ihn ge- wisserma6en als empirische Notwendigkeit zu postulieren und die sieh daraus ergebenden Eigenschaften und Konsequenzen zu analysieren (Kap. 5. 2). Da sieh Spin, magnetisches Spinmoment und die Spin-Bahn-Wechselwirkung als nur relativistisch begriindbare Eigenschaften herausstellen, benotigt ihre strenge Herieitung die relativistische Dirac-Theorie (Kap. 5. 3). Die Spin-Bahn- Wechselwirkung wird uns femer die Motivation daflir liefem, aueh tiber die Ge- setzmii. 6igkeiten bei der Addition von Drehimpulsen nachzudenken (Kap. 5. 4).

Im zentraZen Kapitel der ersten Bandes aur "Quantentheorie des Magnetismus" wurde die AustausahweahseZwirkung und damit der fundamentale Kopplungsmeahanismus behandelt, der die perma nenten magnetisahen Momente gewisser Festkorper ohne au eres Feld in eine spontane Ordnung awingt, sobald die Temperatul' eine kritisahe Temperatul' untersahreitet. Das Ergebnis war ein formal einfaaher Modell-Hamilton-Operator ("Heisenberg Modell"), dessen Grundaustand (T = O) einer kollektiven Ordnung der Momente entspriaht. Wir untersuahen in dem vorliegenden aweiten Band, inwieweit diese Ordnung bei endliahen Tempera turen erhalten bleibt. Leider gibt es bis heute kein einheitliahes Modell des Magne tismus, das alle Ersaheinungsformen dieses Phanomens voll standig abdeaken konnte. Wir diskutieren hier drei der wiah tigsten Modelle. Das Ising- und das Heisenberg-Modell stellen in gewis sen Grenaen vernUnftige Besahreibungen magnetisaher Isolatoren dar, sind jedoah fUr magnetisahe Metalle ("Band magnete" wie Fe, Ni, Co) vom Konaept her unbrauahbar. FUr letztere wird in der Regel das Hubbard-Modell herangeaogen, das bislang jedoah niaht einmal fUr T = 0 exakt gelost wer den konnte."

Die Absicht, ein Buch Uber die "Quantentheorie des Magnetismus" au schreiben, entstand w hrend meiner aweisemestrigen, drei stUndigen Speaialvorlesung au diesem Thema, die ich mit einem begleitenden Seminar im Wintersemester 1984/85 und im Sommer semester 1985 an der Universit t MUnster und bereits frUher einmal (1981/88) an der Universit t WUraburg gehalten habe. Das erfreuliche Interesse, das ich bei den Studenten au er kennen glaubte, und die Schwierigkeit, geeign'ete Literatur aum Thema "Magnetismus" empfehlen au ke nnen, haben mich ver anlasst, das Vorlesungsmanuskript noch sorgfaltiger und aus fUhrlicher als Ublich au gestalten. Dabei ging es mir insbesondere um eine in sich me glichst ab geschlossene Darstellung, die eine BrUcke von den elementaren Grundkenntnissen bis hin aum Speaialwissen schlagen sollte, ohne dass der Lernende geawungen w re, aum Verst ndnis sehr viel ausataliche Literatur heranaiehen au mUssen. Theorien und konkrete Rechnungen wurden so detailliert entwickelt, dass sie von einem Studenten nach dem Vordiplom, also mit Grund kenntnissen in Quantenmechanik und Statistischer Mechanik, ohne Schwierigkeiten nachvollaogen werden ke nnen. Die gesamte Abhandlung ist in 3wei Bande unterteilt, von denen der erste sich mit den "Grundlagen" und der aweite mit den "Modellen" des Magnetismus befasst."

Der Grundkurs Theoretische Physik deckt in 7 Banden alle fur das Diplom und fur Bachelor/Master-Studiengange massgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt das im jeweiligen Semester notwendige theoretisch-physikalische Rustzeug. UEbungsaufgaben mit ausfuhrlichen Loesungen dienen der Vertiefung des Stoffs. Der 6. Band zur Statistischen Physik wurde fur die Neuauflage grundlegend uberarbeitet und um aktuelle Entwicklungen erganzt. Durch die zweifarbige Gestaltung ist der Stoff jetzt noch ubersichtlicher gegliedert.