固體物理學(xué)

前言

在五十年代末，固體物理被采納成為我國物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，那是當(dāng)時為了趕上當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐，是在物理專業(yè)課程設(shè)置上最顯著的一項(xiàng)改革，但是，固體物理本身在廣度、深度上都仍在迅速發(fā)展，為了能恰當(dāng)?shù)胤从彻腆w物理的新進(jìn)展，在教學(xué)和教材編寫中就必須作持續(xù)的努力，而這絕不是輕而易舉能做到的。這本書的前身是我所著《固體物理學(xué)》，該書雖在1979年才正式印刷出版，與讀者見面，但它在“文化大革命”以前就已編寫好，所以，這本書在反映固體物理學(xué)的發(fā)展上有明顯不足，當(dāng)時人民教育出版社。和我商量出版該書，完全是為了暫時解決一時的急需。韓汝琦同志，在“文化大革命”以前，在我那本書的形成過程中，就一直協(xié)助我進(jìn)行固體物理教學(xué)，近年來又使用該書為教材講授了這門課程，這次他全面重新改寫了這本書，在改寫中，他編寫了大量新內(nèi)容，以反映固體物理學(xué)近年來在各個領(lǐng)域的新進(jìn)展。我一向認(rèn)為，對于科學(xué)著作，特別是具有教材性質(zhì)的書籍，一項(xiàng)起碼的要求是問題的講解必須明確具體，基本概念和理論的闡述必須準(zhǔn)確，韓汝琦同志在寫書過程中對這方面的問題也很注意，曾多次與我討論，我那本書的出版時間和原稿寫成時間相隔近20年，為此，該書出版后，我始終深有于心不安之感；現(xiàn)在該書經(jīng)韓汝琦同志全面改寫，面目一新，我誠懇地祝愿它能為我國固體物理的教學(xué)作出積極的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　本書是在黃昆教授原著本書的基礎(chǔ)上改編而成的.原書概念準(zhǔn)確、講解透徹，在改寫過程中力圖保持原書的特點(diǎn).對固體物理學(xué)中的一些基礎(chǔ)部分：如晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動、固體能帶論.半導(dǎo)體電子論和固體磁性等部分在內(nèi)容上都做了必要的補(bǔ)充，內(nèi)容更加豐富；本書反映了固體物理學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展，增加了超導(dǎo)物理、非晶態(tài)物理、表面物理、固體中的元激發(fā)和低維系統(tǒng)物理等固體物理新興領(lǐng)域中的基本概念。
　　本書總結(jié)了黃昆教授和韓汝琦教授長期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本書可作為高等學(xué)校固體物理課程的教材，也可供有關(guān)專業(yè)的科技人員參考。

書籍目錄

主要符號表
第一章　晶體結(jié)構(gòu)
　1-1　些晶格的實(shí)例
　1-2　晶格的周期性
　1-3　晶向、晶面和它們的標(biāo)志
　1-4　倒格子
　1-5　晶體的宏觀對稱性
　1-6　點(diǎn)群
　1-7　晶格的對稱性
　1-8　晶體表面的幾何結(jié)構(gòu)
　1-9　非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)
　1-10　準(zhǔn)晶態(tài)
第二章　固體的結(jié)合
　2-1　離子性結(jié)合
　2-2　共價結(jié)合
　2-3　金屬性結(jié)合
　2-4　范德瓦耳斯結(jié)合
　2-5　元素和化合物晶體結(jié)合的規(guī)律性
第三章　晶格振動與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
　3-1　簡諧近似和簡正坐標(biāo)
　3-2　維單原子鏈
　3-3　維雙原子鏈 聲學(xué)波和光學(xué)波
　3-4　三維晶格的振動
　3-5　離子晶體的長光學(xué)波
　3-6　確定晶格振動譜的實(shí)驗(yàn)方法
　3-7　局域振動
　3-8　晶格熱容的量子理論
　3-9　晶格振動模式密度
　3-10　晶格的狀態(tài)方程和熱膨脹
　3-11　晶格的熱傳導(dǎo)
　3-12　非晶固體中的原子振動
第四章　能帶理論
　4-1　布洛赫定理
　4-2　維周期場中電子運(yùn)動的近自由電子近似
　4-3　三維周期場中電子運(yùn)動的近自由電子近似
　4-4　贗勢
　4-5　緊束縛近似——原子軌道線性組合法
　4-6　晶體能帶的對稱性
　4-7　能態(tài)密度和費(fèi)米面
　4-8　表面電子態(tài)
　4-9　無序系統(tǒng)中的電子態(tài)
第五章　晶體中電子在電場和磁場中的運(yùn)動
　5-1　準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動
　5-2　恒定電場作用下電子的運(yùn)動
　5-3　導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體的能帶論解釋
　5-4　在恒定磁場中電子的運(yùn)動
　5-5　回旋共振
　5-6　德?哈斯-范?阿爾芬效應(yīng)
第六章　金屬電子論
　6-1　費(fèi)米統(tǒng)計(jì)和電子熱容量
　6-2　功函數(shù)和接觸電勢
　6-3　分布函數(shù)和玻耳茲曼方程
　6-4　弛豫時間近似和電導(dǎo)率公式
　6-5　各向同性彈性散射和弛豫時間
　6-6　晶格散射和電導(dǎo)
　6-7　玻耳茲曼方程的局限性Kubo－Greenwood公式
　6-8　非晶態(tài)金屬的電阻率及其溫度關(guān)系
　6-9　金屬－絕緣體轉(zhuǎn)變
第七章　半導(dǎo)體電子論
　7-1　半導(dǎo)體的基本能帶結(jié)構(gòu)
　7-2　半導(dǎo)體中的雜質(zhì)
　7-3　半導(dǎo)體中電子的費(fèi)米統(tǒng)計(jì)分布
　7-4　電導(dǎo)和霍耳效應(yīng)
　7-5　非平衡載流子
　7-6　PN結(jié)
　7-7　金屬－絕緣體－半導(dǎo)體系統(tǒng)和MOS反型層
　7-8　異質(zhì)結(jié)
　7-9　非晶態(tài)半導(dǎo)體
第八章　固體的磁性
　8-1　原子的磁性
　8-2　固體磁性概述
　8-3　電子的泡利自旋順磁性與朗道抗磁性
　8-4　順磁性的統(tǒng)計(jì)理論和順磁離子鹽
　8-5　鐵磁性和分子場理論
　8-6　自發(fā)磁化的局域電子模型
　8-7　自旋波
　8-8　自發(fā)磁化的能帶模型
　8-9　磁疇和技術(shù)磁化
　8-10　反鐵磁性和亞鐵磁性
第九章　固體中的光吸收
　9-1　固體光學(xué)常數(shù)間的基本關(guān)系
　9-2　固體中的光吸收過程
　9-3　半導(dǎo)體的帶間光吸收
　9-4　激子光吸收
　9-5　自由載流子光吸收
　9-6　晶格弛豫及其對電子躍遷的影響
第十章　超導(dǎo)電的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律
　10-1　超導(dǎo)體的基本電磁學(xué)性質(zhì)
　10-2　超導(dǎo)轉(zhuǎn)變和熱力學(xué)
　10-3　倫敦電磁學(xué)方程
　10-4　金茲堡－朗道方程
　10-5　超導(dǎo)態(tài)微觀圖像
　10-6第二類超導(dǎo)體
　10-7　單粒子隧道效應(yīng)
　10-8　約瑟夫森效應(yīng)
第十一章　固體中的元激發(fā)
　11-1　元激發(fā)
　11-2　聲子
　11-3　準(zhǔn)電子和等離激元
第十二章　晶體中的缺陷和擴(kuò)散
　12-1　多晶體和晶粒間界
　12-2　位錯
　12-3　空位、間隙原子的運(yùn)動和統(tǒng)計(jì)平衡
　12-4　擴(kuò)散和原子布朗運(yùn)動
　12-5　離子晶體中的點(diǎn)缺陷和離子性導(dǎo)電
第十三章　相圖
　13-1　固體相
　13-2　兩相平衡并存的準(zhǔn)靜態(tài)相變
　13-3　三相平衡并存與共晶和包晶轉(zhuǎn)變
　13-4　相轉(zhuǎn)變過程的實(shí)例
　13-5　固溶體的混合熵和自由能
　13-6　有限和連續(xù)固溶體
　13-7　高溫熔化和共晶相圖
習(xí)題
主要參考書目
索引
基本物理常數(shù)

章節(jié)摘錄

插圖：固體材料是由大量的原子（或離子）組成的，每lcm3體積中大約有10個原子.如此巨大數(shù)目的原子以一定方式排列，原子排列的方式稱為固體的結(jié)構(gòu).長期以來，人們認(rèn)為固體材料分為兩大類：晶體和非晶體.理想晶體中原子排列是十分有規(guī)-貝IJ的，主要體現(xiàn)是原子排列具有周期性，或者稱為是長程有序的.而非晶體則不然，它不具有長程的周期性.1984年從實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了一類既區(qū)別與晶體又區(qū)別于非晶體的固體材料，稱為準(zhǔn)晶體，準(zhǔn)晶體的發(fā)現(xiàn)開辟了固體結(jié)構(gòu)研究的新領(lǐng)域。固體中原子排列的形式是研究固體材料的宏觀性質(zhì)和各種微觀過程的基礎(chǔ).早在兩個世紀(jì)以前，就開始了對晶體結(jié)構(gòu)的研究.阿羽依（Hany）從理論上推斷，晶體具有規(guī)則的幾何外形，是晶體中原子、分子規(guī)則排列的結(jié)果.本世紀(jì)由勞埃（Laue）等提出的X射線衍射方法，從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了這一結(jié)論.通過幾十年的工作，已經(jīng)測定了大量晶體原子排列的具體形式.對非晶體材料的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了大量的研究工作，對其主要特征有了一定的了解，但還有不少問題有待研究解決.而對準(zhǔn)晶體材料結(jié)構(gòu)的研究還僅僅是開始.本章的主要內(nèi)容將是闡明晶體中原子排列的幾何規(guī)則性。

編輯推薦

《固體物理學(xué)》在1990年國家教育委員會舉辦的全國優(yōu)秀教材評選中獲全國特等獎。1996年又被國家科學(xué)技術(shù)委員會評為國家級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

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