Quantenmechanische Theorie der Dielektrizitätskonstante in realen Festkörpern

Die quantenmechanische Theorie der frequenz- und wellenzahlabhängigen Dielektrizitätskonstante in Festkörpern wird erweitert, um den vollständigen Tensor der Dielektrizitätskonstante zu untersuchen und lokale Feld-Effekte einzubeziehen. Im Rahmen der Bandtheorie wird ein expliziter Ausdruck für den Tensor der Dielektrizitätskonstante, unter Vernachlässigung lokaler Feld-Effekte, hergeleitet. Zusätzlich zu den Komponenten, welche die gewöhnlichen longitudinalen und transversalen Dielektrizitätskonstanten sind, existieren Komponenten, die transversale und longitudinale elektromagnetische Störungen koppeln. Eine Formalismus zur Berechnung der lokalen Feldkorrekturen der Dielektrizitätskonstante wird ausführlich für den Fall der longitudinalen Dielektrizitätskonstanten eines kubischen isolierenden Festkörpers entwickelt. In der grobsten (Dipol-)Näherung liefert die Theorie eine Lorenz-Lorentz-Formel, modifiziert durch Selbstpolarisationskorrekturen, die durch die Polarisierung der Ladung in einer Einheitszelle durch ihr eigenes Feld entstehen.