固體物理學

前言

　　固體物理學是20世紀物理學發(fā)展最快的一門學科，幾十年來，以固體物理的能帶理論為基礎，科學家在半導體、激光、超導、磁學等現(xiàn)代科學研究方面取得了重大突破，有關研究成果已經(jīng)迅速轉化為生產(chǎn)力，并帶動了整個現(xiàn)代信息科學技術群的高速發(fā)展。. 由于固體物理學講述了固體中的原子結構、結合規(guī)律、運動狀態(tài)和能量關系，固體中電子的運動方程、電子的能帶結構、金屬導體的導電機制、半導體的基本原理、超導性的基本規(guī)律等，因此，固體物理學已經(jīng)成為物理類和非物理類專業(yè)的大學本科學生的必修課程之一。為了適應形勢發(fā)展的需要和能夠充分反映學科發(fā)展和相關高新技術的發(fā)展，我們以全國物理專業(yè)和應用物理專業(yè)教..

內容概要

　　本書系統(tǒng)地介紹了固體物理學的基本概念、基本理論和物理模型，講述了固體中的原子結構、結合規(guī)律、運動狀態(tài)和能量關系，以及固體中電子的運動方程、電子的能帶結構、金屬導體的導電機制、半導體的基本原理、超導性的基本規(guī)律等。全書共10章分兩個部分。第一部分共6章，主要介紹固體物理的基礎內容，如固體的結構、固體的結合、晶體的振動、金屬電子論和能帶理論等；第二部分共4章為專題概述，介紹固體物理學近幾十年來的重要發(fā)展，如半導體電子論、固體的磁性、超導電性、非晶固體等。同時，本書還注意增加了若干反映學科發(fā)展的新內容，如準晶體、C60、高溫超導體、巨磁阻效應、半導體超晶格等。
　　本書基礎部分可以作為高等院校物理類、材料科學類及電子信息科學類專業(yè)的本科生教材；專題概述部分可以作為大學高年級本科生和研究生的教材。

書籍目錄

前言
第1章 晶體結構
1.1 晶體的宏觀特性
1.2 空間點陣
1.3 晶格的周期性
1.4 密堆積與配位數(shù)
1.5 幾種典型的晶體結構
1.6 晶向指數(shù)與晶面指數(shù)
1.7 晶體的宏觀對稱性
1.8 晶體的微觀對稱性
1.9 倒格子
1.10 晶體結構的實驗確定
1.11 準晶習題
第2章 晶體的結合
2.1 晶體的結合能
2.2 離子鍵與離子晶體
2.3 共價鍵與共價晶體
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 氫鍵與氫鍵晶體習題
第3章 晶格振動和晶體的熱學性質
3.1 一維單原子鏈
3.2 一維雙原子鏈
3.3 晶格振動的量子化和聲子
3.4 晶格振動譜的實驗測定方法
3.5 晶格比熱3.6 非諧效應與熱導率
3.7 非諧效應與晶體的熱膨脹習題
第4章 晶體缺陷
4.1 點缺陷
4.2 晶體中的擴散過程
4.3 離子晶體中的點缺陷與導電性
4.4 線缺陷——位錯
4.5 面缺陷和體缺陷習題
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 電導率和歐姆定律
5.5 金屬的熱導率
5.6 霍爾效應和磁致電阻
5.7 功函數(shù)和接觸勢差習題
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 布洛赫電子的準經(jīng)典運動
6.5 導體、半導體和絕緣體的能帶論解釋習題
第7章 半導體電子論
7.1 半導體的能帶結構
7.2 半導體的雜質
7.3 半導體載流子統(tǒng)計分布
7.4 半導體的輸運現(xiàn)象
7.5 pn結
7.6 半導體超晶格習題
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 鐵磁性的分子場理論
8.6 磁疇和技術磁化
8.7 鐵磁性的量子理論簡介
8.8 磁性材料的應用習題
第9章 超導電性9.1 超導電性的基本性質
9.2 超導電性的基本理論
9.3 第Ⅰ類超導體和第Ⅱ類超導體
9.4 超導隧道效應
9.5 低溫超導體
9.6 高溫超導體習題
第10章 非晶態(tài)固體
10.1 非晶態(tài)物質
10.2 非晶態(tài)結構
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)固體的電學性質
10.6 非晶態(tài)固體的光學性質
10.7 非晶態(tài)材料的制備習題
參考文獻
附錄
主要漢英詞匯索引

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：如果晶體是由完全相同的一種原子所組成的，則格點代表原子或原子周圍相應點的位置。若晶體由多種原子組成，通常把由這幾種原子構成晶體的基本結構單元稱為基元。格點代表基元的重心的位置。2.晶體結構的周期性由于晶體中所有的基元完全等同，所以，整個晶體的結構可以看作是由基元沿空間3個不同方向，各按一定周期平移而構成，即晶體結構一點陣十基元。3.原胞與晶胞晶格具有三維周期性，因此可取一個以結點為頂點、邊長分別為3個不同方向上的平行六面體作為重復單元來反映晶格的周期性，這個體積最小的重復單元稱為固體物理學原胞，簡稱為原胞.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，還要反映每種晶體的對稱性，因而所選取的重復單元的體積不一定最小。結點不僅可以在頂角上，通常還可以在體心或面心上，這種重復單元稱為布拉維原胞或結晶學原胞，簡稱為晶胞.晶胞的體積一般為原胞的體積的若干倍。4.簡單格子與復式格子如果晶體由一種原子組成，且基元中僅包含一個原子，則形成的晶格為簡單格子或稱為布拉維格子。如果晶體雖由一種原子組成，但基元中包含兩個原子，或晶體由多種原子組成，則每種原子都可構成一個布拉維格子.而整個晶體可以看作是相互之間有一定位移的布拉維格子套構而成的晶格，稱為復式格子。

編輯推薦

《固體物理學》是21世紀高等院校教材之一。

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