A Journey into Reciprocal Space: A Crystallographer's Perspective
Koncept recipročného priestoru je starý viac ako 100 rokov a využili ho najmä kryštalografi, aby pochopili vzory škvŕn pri difrakcii röntgenového žiarenia v kryštáloch. Má však oveľa všeobecnejšie využitie, najmä vo fyzike pevných látok.
Aby sme pochopili, čo to je, ako ho skonštruovať a ako ho využiť, je potrebné najprv začať s tzv. reálnym alebo priamym priestorom a potom ukázať, ako s ním súvisí recipročný priestor. Reálny priestor opisuje objekty, ktoré vidíme okolo seba, najmä pokiaľ ide o kryštály, ich fyzikálne tvary a symetrie a usporiadanie atómov v nich: tzv.
kryštálovú štruktúru.
Recipročný priestor sa na druhej strane zaoberá kryštálmi, ako ich vidíme prostredníctvom ich difrakčných obrazov. Kryštalografi sú totiž zvyknutí pracovať spätne od difrakčných obrazov ku kryštálovým štruktúram, ktoré nazývame riešením kryštálovej štruktúry.
Vo fyzike tuhých látok sa zvyčajne pracuje opačným smerom a pri vysvetľovaní rôznych vlastností tuhých látok, ako sú tepelné a elektrické javy, sa začína recipročným priestorom. V tejto knihe vychádzam z pohľadu kryštalografa na reálny a recipročný priestor a potom ho rozvíjam do podoby vhodnej pre fyzikálne aplikácie. Všimnite si, že zatiaľ čo pre kryštalografa je recipročný priestor praktickým prostriedkom na riešenie difrakcie, pre fyzika tuhých látok je považovaný za spôsob opisu vzniku a pohybu vĺn, pričom v tomto prípade fyzik uvažuje o recipročnom priestore v zmysle hybnosti alebo vlnového vektora k-priestoru.
Je to preto, lebo v prípade periodických štruktúr, ktoré sú charakteristické pre normálne kryštály, možno elementárne kvantové excitácie, napr. fonóny a elektróny, opísať ako častice aj ako vlny. Tu uvedené spracovanie bude z nevyhnutnosti stručné, ale dúfam, že to bude stačiť na to, aby čitateľ nadviazal na opísané pojmy.
Snažil som sa napísať túto knihu vhodnou formou pre študentov bakalárskeho aj magisterského štúdia toho, čo dnes nazývame "fyzika kondenzovaných látok".
