固體物理

第1章 緒論1

1.1 古希臘的原子論1

1.2 固體物理的發(fā)展史4

1.3 自然界中的固體及固體物理學(xué)7

本章小結(jié)10

本章參考文獻(xiàn)10

第2章 化學(xué)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(jié)29

本章參考文獻(xiàn)30

本章習(xí)題30

第3章 固體結(jié)構(gòu)32

3.1 晶體的幾何描述32

3.2 對稱性與晶格結(jié)構(gòu)的分類36

3.2.1 對稱性與二維布拉菲點(diǎn)陣的分類37

3.2.2 點(diǎn)群與三維布拉菲點(diǎn)陣的分類39

3.3 晶體的自然結(jié)構(gòu)43

3.3.1 元素晶體的結(jié)構(gòu)43

3.3.2 化合物的結(jié)構(gòu): 泡林規(guī)則47

3.4 倒易點(diǎn)陣和布里淵區(qū)51

3.4.1 倒易點(diǎn)陣51

3.4.2 布里淵區(qū)53

3.5 衍射與晶體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)71

3.6.1 非晶體73

3.6.2 準(zhǔn)晶體75

3.6.3 液晶78

本章小結(jié)85

本章參考文獻(xiàn)86

本章習(xí)題87

第4章 晶格振動和固體熱性質(zhì)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(xué)和中子衍射98

4.3.1 晶格動力學(xué)98

4.3.2 光學(xué)支和聲學(xué)支101

4.3.3 聲子能譜的中子衍射測定105

本章小結(jié)108

本章參考文獻(xiàn)109

本章習(xí)題109

第5章 固體電子理論111

5.1 德魯?shù)履Ｐ? 自由電子氣體113

5.2 索末菲模型: 自由電子費(fèi)密氣體117

5.2.1 電子的比熱容121

5.2.2 電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率123

5.2.3 電子從金屬表面的熱發(fā)射125

5.2.4 霍爾效應(yīng)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算法的介紹139

5.3.5 真實(shí)能帶和費(fèi)密面141

5.3.6 半經(jīng)典模型和有效質(zhì)量146

本章小結(jié)149

本章參考文獻(xiàn)149

本章習(xí)題151

第6章 固體的電性質(zhì): 輸運(yùn)過程154

6.1 導(dǎo)體155

6.2 半導(dǎo)體159

6.2.1 半導(dǎo)體的特性161

6.2.2 載流子濃度和遷移率167

6.2.3 半導(dǎo)體器件的基本概念179

6.3 超導(dǎo)體189

6.3.1 超導(dǎo)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(jié)202

本章參考文獻(xiàn)202

本章習(xí)題204

第7章 固體的磁性207

7.1 磁性的量子力學(xué)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(jié)構(gòu)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(jié)242

本章參考文獻(xiàn)243

本章習(xí)題245

第8章 固體的介電性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)247

8.1 固體的光性質(zhì)、電性質(zhì)和磁性質(zhì)的統(tǒng)一249

8.2 洛倫茲光學(xué)模型和電極化過程251

8.2.1 德魯?shù)陆饘俟鈱W(xué)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(xué)理論258

8.3.2 微波激射器和激光器260

本章小結(jié)263

本章參考文獻(xiàn)264

本章習(xí)題265

索引266

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