固體物理基礎(chǔ)

前言

　　固體通常指在承受切應(yīng)力時具有一定程度剛性的物質(zhì)，在壓強(qiáng)和溫度一定且無外力作用時，它的形狀和體積保持不變。固體包括晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。固體物理學(xué)就是研究固體的性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)及其各種內(nèi)部運(yùn)動，以及這種微觀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)動同固體的宏觀性質(zhì)的關(guān)系的學(xué)科。它涉及的內(nèi)容有：晶體學(xué)物理、非晶態(tài)物理、金屬物理、半導(dǎo)體物理、相變物理、電介質(zhì)物理、磁性物理、低溫物理、高壓物理、超導(dǎo)體物理、表面物理、納米電子學(xué)等?！　」腆w物理學(xué)是凝聚態(tài)物理學(xué)的基礎(chǔ)，凝聚態(tài)的物質(zhì)是相空間（位形空間和動量空間）中的凝聚體，包括固體、液體以及介于其間的軟物質(zhì)（液晶、復(fù)雜流體、凝膠、聚合物等）。而固體物理基礎(chǔ)主要研究晶態(tài)物質(zhì)，探討具有周期結(jié)構(gòu)特征的晶態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系?！　」腆w物理學(xué)科的建立和發(fā)展體現(xiàn)在以下幾個方面：晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知；晶體結(jié)合的認(rèn)知；晶格振動和固體比熱容的認(rèn)識和發(fā)展；缺陷的認(rèn)知；固體電子論的發(fā)展；相變的研究；固體磁性；超導(dǎo)現(xiàn)象的認(rèn)識和發(fā)展；半導(dǎo)體物理的研究以及無序系統(tǒng)和一些新的進(jìn)展等。

內(nèi)容概要

　　《固體物理基礎(chǔ)》以固體電子論的發(fā)展為主線，把固體物理基礎(chǔ)的各知識點(diǎn)聯(lián)系在了一起。全書共分6章。首先從金屬的自由電子論這一簡單模型講起，然后以該模型的不足為引子，逐步引入為修改該模型必須具備的知識——晶體結(jié)構(gòu)；進(jìn)而導(dǎo)入能帶論、晶格振動、固體的輸運(yùn)現(xiàn)象、晶體結(jié)合、晶體缺陷和相圖等內(nèi)容?！豆腆w物理基礎(chǔ)》重視物理概念和模型的講解，盡量做到物理圖像清晰，數(shù)學(xué)推導(dǎo)簡明，體系編排科學(xué)、有效?！　　豆腆w物理基礎(chǔ)》適合作為高等院校理工科物理類、材料類專業(yè)本科生教材或考研參考書，可供凝聚態(tài)物理或材料專業(yè)的研究生、教師及有關(guān)人員參考，也可供對固體物理或凝聚態(tài)物理感興趣的人員自學(xué)。

書籍目錄

前言第1章 金屬自由電子費(fèi)米氣體模型1.1 自由電子費(fèi)米氣體模型及基態(tài)性質(zhì)1.2 費(fèi)米分布和自由電子氣體的熱性質(zhì)1.3 自由電子的順磁磁化率1.4 金屬的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率1.5 霍爾效應(yīng)和磁致電阻效應(yīng)1.6 金屬的光學(xué)性質(zhì)1.7 自由電子氣體模型的局限性復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第2章 晶體結(jié)構(gòu)和對稱性2.1 晶體的宏觀特性2.2 晶格的特征與周期性2.3 晶體的對稱性和分類2.4 倒格子2.5 確定晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第3章 固體能帶論3.1 布洛赫定理、布洛赫波及能帶3.2 近自由電子近似3.3 緊束縛近似3.4 能帶結(jié)構(gòu)的其他計算方法3.5 能帶結(jié)構(gòu)的圖示和空晶格模型3.6 能態(tài)密度3.7 布洛赫電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動3.8 布洛赫電子在恒定電場作用下的運(yùn)動3.9 布洛赫電子在恒定磁場作用下的運(yùn)動3.10 金屬的費(fèi)米面和能帶論的局限性復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第4章 晶格振動和晶體的熱學(xué)性質(zhì)4.1 晶格振動的經(jīng)典處理4.2 長波近似4.3 簡諧晶體的量子理論4.4 晶格比熱4.5 聲子態(tài)密度4.6 晶格振動譜的實(shí)驗(yàn)測定4.7 非簡諧效應(yīng)復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第5章 固體的輸運(yùn)現(xiàn)象5.1 玻爾茲曼方程5.2 金屬的電導(dǎo)率5.3 半導(dǎo)體及其電阻率5.4 熱導(dǎo)率和熱電勢5.5 霍爾系數(shù)和磁致電阻效應(yīng)復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題第6章 晶體的結(jié)合、晶體缺陷和相圖6.1 固體中原子鍵合的一般性質(zhì)6.2 共價晶體6.3 離子晶體6.4 金屬鍵、金屬與合金6.5 分子晶體及氫鍵晶體6.6 晶體缺陷6.7 相圖簡介復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題附錄I 基本物理常數(shù)（國際單位制）附錄Ⅱ 化學(xué)元素的基本參數(shù)表附錄Ⅲ 原子的電子配置表附錄Ⅳ 原子核素（同位素與同位核）表附錄V 地球上化學(xué)元素的含有量主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　在化學(xué)元素周期表中，我們可以看到在通常狀態(tài)下，金屬元素約有75種之多，在自然界中，大約有2／3以上的固態(tài)純元素屬于金屬，人類社會很早就學(xué)會了使用金屬并被其作為人類進(jìn)步的標(biāo)志，如過去的銅器時代、鐵器時代等，人類對金屬的使用和研究與金屬具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、易加工及特殊的金屬光澤等自然屬性是分不開的，那么金屬為什么具有這些優(yōu)越的自然屬性呢？為了回答這一問題，大批的科學(xué)家對此進(jìn)行了深入研究，并由此推動了固體物理學(xué)的誕生、發(fā)展和壯大，所以本書將從最簡單的金屬自由電子氣體模型出發(fā)，來演繹固體物理基礎(chǔ)的后續(xù)內(nèi)容，　　大家知道模型的建立對于科學(xué)研究是非常重要的，金屬自由電子氣體模型也是為了解釋金屬的自然屬性而建立起來的，當(dāng)然，一個合理的模型不是憑空產(chǎn)生的，那么金屬自由電子氣體模型是如何建立和發(fā)展的呢？

圖書封面

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