『壹』 大神 固體物理怎麼學太難了
一開始的倒格矢、布里淵區
然後什麼自由電子氣、聲學支、光學支、緊束縛近似、能帶電子的輸運
最後半導體、電光特性。。
確實很難,數學復雜,對量子力學也有一定要求。
關鍵是要理解它的物理思想、近似條件,好好的揣摩各種模型和參數的物理意義
公式挺多的,莫非樓主不是開卷考的?阿門
『貳』 固體物理
固體物理(材料科學與工程系列)
目錄: 第1章緒論1 1.1人類對固體的研究歷史1 1.2自然界中的固體及固體物理學4 本章參考書7 第2章化學鍵與晶體形成8 2.1離子鍵和離子晶體11 2.2共價鍵和共價晶體14 2.3金屬鍵和典型金屬15 2.4原子、分子固體16 本章參考書18 附錄團簇電荷的偶極相互作用19 習題19 第3章固體結構21 3.1晶體的幾何描述21 3.2對稱性與晶格結構的分類25 3.2.1由二維晶格的對稱性推導二維布喇菲點陣的分類27 3.2.2三維晶格中布喇菲點陣的分類和點群符號29 3.3晶體結構的形成33 3.3.1金屬和元素晶體的結構33 3.3.2泡林規則和離子晶體的結構35 3.4倒易點陣與布里淵區39 3.4.1倒易點陣40 3.4.2布里淵區42 3.5晶格結構測定與衍射44 3.5.1X射線衍射、電子衍射與中子衍射46 3.5.2衍射理論50 3.6非晶體和准晶體的結構58 3.7軟性凝聚體: 液晶和凝膠的結構64 本章參考書71 習題72 第4章晶格振動和固體熱性質74 4.1固體中熱現象的研究歷史74 4.2晶格動力學76 4.2.1晶格振動與聲子76 4.2.2聲學支和光學支的色散關系82 4.2.3聲子能譜的測定86 4.3固體熱性質89 4.3.1固體比熱容的愛因斯坦模型91 4.3.2固體比熱容的德拜模型93 本章參考書99 習題99 第5章固體電子理論100 5.1傳統電子導電理論: 德魯德模型101 5.2自由電子費密氣體: 索末菲模型108 5.3自由電子模型的局限性115 5.4布洛赫能帶理論116 5.5能帶的計算120 5.5.1緊束縛近似122 5.5.2弱晶格勢近似125 5.6能帶電子的准經典近似和有效質量127 5.7金屬中的費密面130 5.7.1鹼金屬130 5.7.2貴金屬131 5.7.3二價金屬131 本章參考書131 習題132 第6章固體的電性質: 輸運過程134 6.1能帶電子的輸運過程、導體134 6.1.1能帶電子的非平衡量子統計、固體按電性質分類135 6.1.2導體的直流電導率和熱導率138 6.2半導體140 6.2.1半導體的特性140 6.2.2載流子的濃度和遷移率145 6.2.3p\|n結,半導體\|金屬結,MOS晶體管和半導體超晶格154 6.3超導體163 6.3.1傳統超導體和高溫超導體的特性163 6.3.2BCS理論及其局限性169 本章參考書173 習題173 第7章固體的磁性176 7.1原子磁矩的量子力學根源178 7.2抗磁性與順磁性182 7.2.1抗磁性182 7.2.2順磁性183 7.2.3傳導電子的泡利順磁性185 7.3鐵磁性與反鐵磁性185 7.3.1鐵磁體和亞鐵磁體185 7.3.2反鐵磁體190 7.3.3鐵磁性和反鐵磁性的量子力學解釋: 海森堡模型190 7.4中子的磁性衍射和自旋波192 7.4.1順磁體的中子磁性衍射193 7.4.2鐵磁體和反鐵磁體的中子磁性衍射193 7.4.3中子的非彈性磁性衍射: 自旋波能譜的測量194 7.4.4自旋波對鐵磁體比熱容的貢獻194 7.5核磁共振和電子自旋共振195 本章參考書197 附錄朗道磁矢量勢和洛倫茲力197 習題198 第8章固體的介電性質和光學性質199 8.1電極化過程200 8.2介電擊穿、壓電體和鐵電體206 8.3光在固體中的傳播210 8.4固體的發光機制214 本章參考書216 習題216 正文索引(按照第一個字的漢語拼音排列)218 習題參考答案233 附錄A物理學常數及單位制換算239 附錄B化學元素英文名稱與符號一覽表及化學元素周期表240
從電子、原子和分子的角度研究固體的結構和性質(主要是物理性質) 的一門基礎理論學科。它和普通物理、 熱力學與統計物理、金屬物理、材料科學、特別是量子力學等學科有著密切關系。例如,固體物理也討論晶體學、 晶體的結合鍵、晶體缺陷、擴散、相圖等問題。但它著重研究的是晶格振動和晶體的熱學性質、固體電子論(包括自由電子論和能帶理論)、半導體、固體的磁性、超導體等專題。
第1章 緒論1 1.1 古希臘的原子論1 1.2 固體物理的發展史4 1.3 自然界中的固體及固體物理學7 本章小結10 本章參考文獻10 第2章 化學鍵和晶體形成11 2.1 原子的量子模型12 2.2 離子鍵和離子晶體15 2.3 共價鍵和共價晶體19 2.4 金屬鍵和典型金屬23 2.5 原子和分子固體25 本章小結29 本章參考文獻30 本章習題30 第3章 固體結構32 3.1 晶體的幾何描述32 3.2 對稱性與晶格結構的分類36 3.2.1 對稱性與二維布拉菲點陣的分類37 3.2.2 點群與三維布拉菲點陣的分類39 3.3 晶體的自然結構43 3.3.1 元素晶體的結構43 3.3.2 化合物的結構: 泡林規則47 3.4 倒易點陣和布里淵區51 3.4.1 倒易點陣51 3.4.2 布里淵區53 3.5 衍射與晶體結構的測定56 3.5.1 X射線衍射、電子衍射和中子衍射58 3.5.2 衍射理論65 3.6 無序固體結構71 3.6.1 非晶體73 3.6.2 准晶體75 3.6.3 液晶78 本章小結85 本章參考文獻86 本章習題87 第4章 晶格振動和固體熱性質89 4.1 愛因斯坦聲子模型91 4.2 德拜聲子模型94 4.3 晶格動力學和中子衍射98 4.3.1 晶格動力學98 4.3.2 光學支和聲學支101 4.3.3 聲子能譜的中子衍射測定105 本章小結108 本章參考文獻109 本章習題109 第5章 固體電子理論111 5.1 德魯德模型: 自由電子氣體113 5.2 索末菲模型: 自由電子費密氣體117 5.2.1 電子的比熱容121 5.2.2 電導率和熱導率123 5.2.3 電子從金屬表面的熱發射125 5.2.4 霍爾效應127 5.3 能帶理論129 5.3.1 布洛赫定理130 5.3.2 緊束縛模型132 5.3.3 弱晶格勢近似136 5.3.4 密度泛函理論與能帶計演算法的介紹139 5.3.5 真實能帶和費密面141 5.3.6 半經典模型和有效質量146 本章小結149 本章參考文獻149 本章習題151 第6章 固體的電性質: 輸運過程154 6.1 導體155 6.2 半導體159 6.2.1 半導體的特性161 6.2.2 載流子濃度和遷移率167 6.2.3 半導體器件的基本概念179 6.3 超導體189 6.3.1 超導體的特性191 6.3.2 唯象理論194 6.3.3 微觀BCS理論199 本章小結202 本章參考文獻202 本章習題204 第7章 固體的磁性207 7.1 磁性的量子力學根源210 7.1.1 單原子近似: 原子磁矩211 7.1.2 自由電子近似: 朗道能級214 7.2 磁性的類別217 7.2.1 抗磁性217 7.2.2 順磁性219 7.2.3 鐵磁性225 7.2.4 反鐵磁性和亞鐵磁性230 7.3 自旋與基本粒子的相互作用233 7.3.1 中子磁性衍射和磁結構233 7.3.2 自旋波與中子非彈性散射235 7.3.3 電子自旋共振和核磁共振239 本章小結242 本章參考文獻243 本章習題245 第8章 固體的介電性質和光學性質247 8.1 固體的光性質、電性質和磁性質的統一249 8.2 洛倫茲光學模型和電極化過程251 8.2.1 德魯德金屬光學模型256 8.3 激光: 愛因斯坦的受激輻射理論258 8.3.1 輻射的量子力學理論258 8.3.2 微波激射器和激光器260 本章小結263 本章參考文獻264 本章習題265 索引266