《21世紀(jì)高等院校教材:固體物理學(xué)》系統(tǒng)地介紹了固體物理學(xué)的基本概念、基本理論和物理模型,講述了固體中的原子結(jié)構(gòu)、結(jié)合規(guī)律、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和能量關(guān)系,以及固體中電子的運(yùn)動(dòng)方程、電子的能帶結(jié)構(gòu)、金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制、半導(dǎo)體的基本原理、超導(dǎo)性的基本規(guī)律等。全書共10章分兩個(gè)部分。第一部分共6章,主要介紹固體物理的基礎(chǔ)內(nèi)容,如固體的結(jié)構(gòu)、固體的結(jié)合、晶體的振動(dòng)、金屬電子論和能帶理論等;第二部分共4章為專題概述,介紹固體物理學(xué)近幾十年來(lái)的重要發(fā)展,如半導(dǎo)體電子論、固體的磁性、超導(dǎo)電性、非晶固體等。同時(shí),《21世紀(jì)高等院校教材:固體物理學(xué)》還注意增加了若干反映學(xué)科發(fā)展的新內(nèi)容,如準(zhǔn)晶體、C60、高溫超導(dǎo)體、巨磁阻效應(yīng)、半導(dǎo)體超晶格等。
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前言
第1章 晶體結(jié)構(gòu)
1.1 晶體的宏觀特性
1.2 空間點(diǎn)陣
1.3 晶格的周期性
1.4 密堆積與配位數(shù)
1.5 幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)
1.6 晶向指數(shù)與晶面指數(shù)
1.7 晶體的宏觀對(duì)稱性
1.8 晶體的微觀對(duì)稱性
1.9 倒格子
1.10 晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)確定
1.11 準(zhǔn)晶習(xí)題
第2章 晶體的結(jié)合
2.1 晶體的結(jié)合能
2.2 離子鍵與離子晶體
2.3 共價(jià)鍵與共價(jià)晶體
2.4 金屬鍵與金屬晶體
2.5 范德瓦耳斯鍵與分子晶體
2.6 氫鍵與氫鍵晶體習(xí)題
第3章 晶格振動(dòng)和晶體的熱學(xué)性質(zhì)
3.1 一維單原子鏈
3.2 一維雙原子鏈
3.3 晶格振動(dòng)的量子化和聲子
3.4 晶格振動(dòng)譜的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法
3.5 晶格比熱3.6 非諧效應(yīng)與熱導(dǎo)率
3.7 非諧效應(yīng)與晶體的熱膨脹習(xí)題
第4章 晶體缺陷
4.1 點(diǎn)缺陷
4.2 晶體中的擴(kuò)散過(guò)程
4.3 離子晶體中的點(diǎn)缺陷與導(dǎo)電性
4.4 線缺陷——位錯(cuò)
4.5 面缺陷和體缺陷習(xí)題
第5章 金屬電子論
5.1 特魯?shù)陆?jīng)典電子氣模型
5.2 索末菲自由電子氣模型
5.3 自由電子氣的比熱
5.4 電導(dǎo)率和歐姆定律
5.5 金屬的熱導(dǎo)率
5.6 霍爾效應(yīng)和磁致電阻
5.7 功函數(shù)和接觸勢(shì)差習(xí)題
第6章 能帶理論
6.1 布洛赫定理
6.2 近自由電子近似
6.3 緊束縛近似
6.4 布洛赫電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)
6.5 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶論解釋習(xí)題
第7章 半導(dǎo)體電子論
7.1 半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)
7.2 半導(dǎo)體的雜質(zhì)
7.3 半導(dǎo)體載流子統(tǒng)計(jì)分布
7.4 半導(dǎo)體的輸運(yùn)現(xiàn)象
7.5 pn結(jié)
7.6 半導(dǎo)體超晶格習(xí)題
第8章 固體的磁性
8.1 原子的磁矩
8.2 抗磁性與順磁性
8.3 金屬傳導(dǎo)電子的磁化率
8.4 鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性
8.5 鐵磁性的分子場(chǎng)理論
8.6 磁疇和技術(shù)磁化
8.7 鐵磁性的量子理論簡(jiǎn)介
8.8 磁性材料的應(yīng)用習(xí)題
第9章 超導(dǎo)電性9.1 超導(dǎo)電性的基本性質(zhì)
9.2 超導(dǎo)電性的基本理論
9.3 第Ⅰ類超導(dǎo)體和第Ⅱ類超導(dǎo)體
9.4 超導(dǎo)隧道效應(yīng)
9.5 低溫超導(dǎo)體
9.6 高溫超導(dǎo)體習(xí)題
第10章 非晶態(tài)固體
10.1 非晶態(tài)物質(zhì)
10.2 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)
10.3 非晶固體的電子態(tài)
10.4 非晶材料的缺陷
10.5 非晶態(tài)固體的電學(xué)性質(zhì)
10.6 非晶態(tài)固體的光學(xué)性質(zhì)
10.7 非晶態(tài)材料的制備習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄
主要漢英詞匯索引
如果晶體是由完全相同的一種原子所組成的,則格點(diǎn)代表原子或原子周圍相應(yīng)點(diǎn)的位置。若晶體由多種原子組成,通常把由這幾種原子構(gòu)成晶體的基本結(jié)構(gòu)單元稱為基元。格點(diǎn)代表基元的重心的位置。
2.晶體結(jié)構(gòu)的周期性
由于晶體中所有的基元完全等同,所以,整個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)可以看作是由基元沿空間3個(gè)不同方向,各按一定周期平移而構(gòu)成,即晶體結(jié)構(gòu)一點(diǎn)陣十基元。
3.原胞與晶胞
晶格具有三維周期性,因此可取一個(gè)以結(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)、邊長(zhǎng)分別為3個(gè)不同方向上的平行六面體作為重復(fù)單元來(lái)反映晶格的周期性,這個(gè)體積最小的重復(fù)單元稱為固體物理學(xué)原胞,簡(jiǎn)稱為原胞.在同一晶格中原胞的選取不是唯一的,但它們的體積都是相等的,為了在反映周期性的同時(shí),還要反映每種晶體的對(duì)稱性,因而所選取的重復(fù)單元的體積不一定最小。結(jié)點(diǎn)不僅可以在頂角上,通常還可以在體心或面心上,這種重復(fù)單元稱為布拉維原胞或結(jié)晶學(xué)原胞,簡(jiǎn)稱為晶胞.晶胞的體積一般為原胞的體積的若干倍。
4.簡(jiǎn)單格子與復(fù)式格子
如果晶體由一種原子組成,且基元中僅包含一個(gè)原子,則形成的晶格為簡(jiǎn)單格子或稱為布拉維格子。如果晶體雖由一種原子組成,但基元中包含兩個(gè)原子,或晶體由多種原子組成,則每種原子都可構(gòu)成一個(gè)布拉維格子.而整個(gè)晶體可以看作是相互之間有一定位移的布拉維格子套構(gòu)而成的晶格,稱為復(fù)式格子。
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