定 價:45.2 元
叢書名:普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材
- 作者:佚名
- 出版時間:2011/1/1
- ISBN:9787040307245
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:O48
- 頁碼:444
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《固體物理學(xué)》全面系統(tǒng)地介紹了固體物理學(xué)的基本理論和實驗方法,并反映了這一領(lǐng)域的最新進展,基本上涵蓋了現(xiàn)代固體物理的基礎(chǔ)知識和最新成就!豆腆w物理學(xué)》第一部分是基礎(chǔ)內(nèi)容,包括固體結(jié)構(gòu)、分析固體結(jié)構(gòu)的實驗方法、晶格振動和熱學(xué)性質(zhì)、金屬電子論和固體能帶;第二部分為專題概述,介紹近幾十年來固體物理學(xué)的重要發(fā)展,內(nèi)容包括半導(dǎo)體、固體的介電性、固體的光學(xué)性質(zhì)、固體的磁性、超導(dǎo)電性、欠缺周期性的固體、低維固體和納米系統(tǒng)等!豆腆w物理學(xué)》簡明扼要,深入淺出,概念清晰,內(nèi)容新穎,可作為高等學(xué)校物理類、材料科學(xué)類和電子科學(xué)類專業(yè)的固體物理課的教材,其中的專題概述內(nèi)容可作為本科高年級學(xué)生或研究生進入有關(guān)研究領(lǐng)域的入門教材。
第一章 晶體結(jié)構(gòu)
1.1 晶體結(jié)構(gòu)的周期性
1.1.1 基元和格子
1.1.2 原胞和基矢
1.1 .3布拉維格子和復(fù)式格子
1.2 晶胞和晶系
1.2.1 周期性與對稱性
1.2.2 晶系與格子
1.2.3 維格納一塞茨原胞
1.3 典型的晶體結(jié)構(gòu)
1.3.1 面心立方結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的復(fù)式格子
1.3.2 體心立方結(jié)構(gòu)
1.3.3 氯化銫型結(jié)構(gòu)
1.3.4 六角密積型結(jié)構(gòu)
1.4 晶面和密勒指數(shù)
1.4.1 晶列指數(shù)
1.4.2 密勒指數(shù)
1.5 晶體的對稱性
1.5.1 周期性結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)對稱性
1.5.2 旋轉(zhuǎn)反演對稱性
1.5.3 對稱性群
1.5.4 32種點群
1.5.5 滑移面與螺旋軸
1.6 晶體結(jié)合的基本類型
1.6.1 離子晶體
1.6.2 共價晶體(原子晶體)
1.6.3 金屬
1.6.4 分子晶體
1.6.5 氫鍵晶體
1.7 晶體中的簡單缺陷
1.7.1 點缺陷
1.7.2 線缺陷
1.7.3 面缺陷
習(xí)題
第二章 分析晶體結(jié)構(gòu)的實驗方法
2.1 倒格子和布里淵區(qū)
2.1.1 倒格子
2.1.2 面心立方和體心立方互為正倒格子
2.1.3 布里淵區(qū)
2.1.4 維倒格子
2.2 晶體對X射線衍射的勞厄條件
2.2.1 勞厄方程
2.2.2 布拉格反射
2.2.3 衍射面指數(shù)
2.3 低能電子衍射
2.3.1 I.EED圖與LEED譜
2.3.2 重構(gòu)與分數(shù)指數(shù)
2.4 磁性晶體的中子衍射
2.4.1 測定晶體磁性結(jié)構(gòu)的實例
2.4.2 MnO的磁性結(jié)構(gòu)
2.5 掃描電子顯微術(shù)
2.5.1 掃描電子顯微鏡
2.5.2 電子探針
習(xí)題
第三章 晶格振動和晶體的熱學(xué)性質(zhì)
3.1 一維原子鏈的振動
3.1.1 一維單原子鏈的振動
3.1.2 周期性邊界條件
3.1.3 布里淵區(qū)內(nèi)的波矢數(shù)
3.1.4 一維雙原子鏈——復(fù)式格子的振動
3.1.5 聲頻波與光頻波
3.2 簡正坐標和格波量子
3.2.1 簡正坐標
3.2.2 動能與勢能函數(shù)的變換
3.2.3 晶格原子振動兩種描述的等價性
3.3 三維晶格的振動模式
3.3.1 動力學(xué)矩陣
3.3.2 三維格波的模式數(shù)與波矢代表點分布密度
3.3.3 格波的模式密度
3.4 離子晶體光學(xué)模與電磁波的耦合
3.4.1 黃昆方程
3.4.2 電磁耦合子
3.5 聲子模的實驗測定
3.5.1 中子非彈性散射
3.5.2 三軸中子譜儀
3.6 晶格比熱容
3.6.1 平均聲子數(shù)
3.6.2 愛因斯坦模型
3.6.3 德拜模型
3.7 熱膨脹和固體物態(tài)方程
3.7.1 固體的物態(tài)方程
3.7.2 固體的熱膨脹
3.8 固體的熱傳導(dǎo)
3.8.1 原子問非簡諧相互作用
3.8.2 絕緣體的熱導(dǎo)率
習(xí)題
第四章 金屬電子論
4.1 金屬自由電子氣的比熱容
4.1.1 自由電子氣的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)
4.1.2 任意溫度下自由電子氣的化學(xué)勢
4.1.3 自由電子氣的比熱容
4.2 金屬的電導(dǎo)率
4.2.1 玻耳茲曼積分一微分方程
4.2.2 弛豫時間近似
4.2.3 金屬的直流電導(dǎo)率
4.2.4 金屬電阻率與溫度的關(guān)系
4.3 金屬的霍爾效應(yīng)和磁阻
4.3.1 同時存在電、磁場時玻耳茲曼方程的解
4.3.2 霍爾效應(yīng)
4.3.3 磁致電阻
4.4 金屬的熱電子發(fā)射與接觸電勢差
4.4.1 里查孫一德西曼公式
4.4.2 熱發(fā)射的經(jīng)典理論
4.4.3 熱電子發(fā)射的量子理論
4.4.4 接觸電勢差
4.5 掃描隧穿顯微術(shù)
4.5.1 STM的工作原理
4.5.2 隧穿電流與電子態(tài)
4.6 等離子振蕩
4.6.1 等離子體振蕩
4.6.2 等離體子
4.6.3 屏蔽庫侖勢
4.7 金屬內(nèi)聚能
4.7.1 離子實與價電子之間的靜電庫侖作用能
4.7.2 價電子的動能
4.7.3 交換作用的修正
習(xí)題
第五章 固體的能帶
5.1 單電子近似
5.1.1 絕熱近似
5.1.2 哈特里近似
5.2 布洛赫定理
5.2.1 平移算符及其本征值
5.2.2 布洛赫定理
5.2.3 能量E在倒空間中的對稱性
5.3 近自由電子近似
5.3.1 微擾能量和波函數(shù)
5.3.2 布里淵區(qū)邊界處的能隙
5.3.3 三維情形
5.4 緊束縛近似
5.4原子軌道的線性組合
5.4.2 緊束縛近似的色散關(guān)系
5.4.3 體心立方和面心立方金屬的s帶
5.4.4 電子有效質(zhì)量
……
第六章 半導(dǎo)體中的電子過程
第七章 固體的介電性
第八章 固體的光學(xué)性質(zhì)
第九章 固體的磁性
第十章 超導(dǎo)電性
第十一章 缺少周期性的固體
第十二章 低維固體和納米結(jié)構(gòu)
1,7 晶體中的簡單缺陷
本章前面的討論,都是以假設(shè)完美晶體為前提的,即無論是布拉維格子還是復(fù)式格子,任一種晶體中所有的基元都相同,每個基元都以相同的方式置于周期性排列的格點上,通俗地說某處該有什么原子就有什么原子,而不該有原子的地方就沒有原子,實際情形遠非如此,幾乎所有的情形,晶體都不是完美的,總是或多或少存在與理想結(jié)構(gòu)相偏離的情形,這種偏離統(tǒng)稱為缺陷,缺陷種類有各式各樣,幾乎難以計數(shù),有人說這就像人類罹患的疾病一樣繁多,本節(jié)簡要介紹最基本的常見缺陷,通常按缺陷涉及的幾何范圍分別概括為點缺陷、線缺陷與面缺陷,點缺陷只涉及原子間距量級的尺度;線缺陷則在某個方向上延續(xù)許多原子間距的長度;而如果整個原子面的結(jié)構(gòu)偏離完美晶體結(jié)構(gòu)即為面缺陷。
1,7,1 點缺陷
1,熱缺陷
這是在任何溫度下任何晶體內(nèi)部都會存在的缺陷,一般分為肖特基缺陷和弗侖克爾缺陷兩類,晶體中的原子并非靜止在格點上,而是在平衡位置附近振動,溫度越高,振動越烈,故稱之為熱振動,熱振動的漲落可使某些原子獲得足夠的能量脫離格點并運動到晶體表面,從而在其原先的位置上留下一個空位,這種熱振動導(dǎo)致的空位稱為肖特基缺陷,如果原子脫離格點位置后并不運動到晶體表面,而是處在附近某處原子間的間隙處成為所謂的填隙原子;這種成對的空位一填隙原子便是弗侖克爾缺陷,同樣,由于熱運動,處于晶體表面的原子也可能運動到內(nèi)部空位附近并落人空位使其消失;而處于填隙位置的原子也可能因熱運動落入空位而使弗侖克爾缺陷消失,在一定的溫度下這兩種熱缺陷的產(chǎn)生與消失的過程達到動態(tài)平衡,使熱缺陷的密度達到穩(wěn)定數(shù)值,顯然,溫度越高,熱缺陷的密度越大,
2,雜質(zhì)
一種元素或是化合物形成的晶體往往不是純凈的,會由于各種原因摻入外來的異種原子——雜質(zhì),雜質(zhì)原子可以替代母體晶體原子的形式而處于格點位置,稱為替位式雜質(zhì),雜質(zhì)原子的半徑較大時,多半會形成替位式雜質(zhì),也可能處于晶格中的空隙位置,成為填隙原子;半徑較小的雜質(zhì)原子則容易形成填隙式雜質(zhì)。
……