固体物理学

目录 1

前言 1

第1章　晶体结构 1

1.1　晶体的宏观特性 1

1.2　空间点阵 2

1.3　晶格的周期性 3

1.4　密堆积与配位数 9

1.5　几种典型的晶体结构 11

1.6　晶向指数与晶面指数 14

1.7　晶体的宏观对称性 15

1.8　晶体的微观对称性 20

1.9　倒格子 22

1.10　晶体结构的实验确定 27

1.11　准晶 34

习题 35

第2章　晶体的结合 37

2.1　晶体的结合能 37

2.2　离子键与离子晶体 44

2.3　共价键与共价晶体 48

2.4　金属键与金属晶体 51

2.5　范德瓦耳斯键与分子晶体 52

2.6　氢键与氢键晶体 56

习题 57

第3章　晶格振动和晶体的热学性质 59

3.1　一维单原子链 59

3.2　一维双原子链 63

3.3　晶格振动的量子化和声子 67

3.4　晶格振动谱的实验测定方法 69

3.5　晶格比热 71

3.6　非谐效应与热导率 75

3.7　非谐效应与晶体的热膨胀 78

习题 82

第4章　晶体缺陷 84

4.1　点缺陷 84

4.2　晶体中的扩散过程 89

4.3　离子晶体中的点缺陷与导电性 92

4.4　线缺陷——位错 94

4.5　面缺陷和体缺陷 98

习题 101

第5章　金属电子论 102

5.1　特鲁德经典电子气模型 102

5.2　索末菲自由电子气模型 106

5.3 自由电子气的比热 112

5.4　电导率和欧姆定律 116

5.5　金属的热导率 119

5.6　霍尔效应和磁致电阻 119

5.7　功函数和接触势差 122

习题 125

第6章　能带理论 127

6.1　布洛赫定理 128

6.2　近自由电子近似 131

6.3　紧束缚近似 140

6.4　布洛赫电子的准经典运动 145

6.5　导体、半导体和绝缘体的能带论解释 151

习题 155

第7章　半导体电子论 157

7.1　半导体的能带结构 157

7.2　半导体的杂质 161

7.3　半导体载流子统计分布 164

7.4　半导体的输运现象 168

7.5　 pn结 172

7.6　半导体超晶格 180

习题 183

第8章　固体的磁性 185

8.1　原子的磁矩 185

8.2　抗磁性与顺磁性 190

8.3　金属传导电子的磁化率 194

8.4　铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性 197

8.5　铁磁性的分子场理论 199

8.6　磁畴和技术磁化 202

8.7　铁磁性的量子理论简介 204

8.8　磁性材料的应用 212

习题 216

第9章　超导电性 217

9.1　超导电性的基本性质 217

9.2　超导电性的基本理论 219

9.3　第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体 224

9.4　超导隧道效应 226

9.5　低温超导体 231

9.6　高温超导体 235

习题 243

10.1　非晶态物质 244

第10章　非晶态固体 244

10.2　非晶态结构 246

10.3　非晶固体的电子态 252

10.4　非晶材料的缺陷 259

10.5　非晶态固体的电学性质 262

10.6　非晶态固体的光学性质 266

10.7　非晶态材料的制备 269

习题 272

参考文献 273

附录 274

主要汉英词汇索引 275