目录
●前言
绪论1
第1章晶体结构4
1.1晶体结构类型4
1.2晶格的周期性7
1.3晶列和晶面15
1.4倒格子19
1.5晶体的宏观对称性22
1.6晶体点群26
1.7晶格的对称性32
1.8密堆积和配位数33
1.9X射线的晶格衍射实验35
第1章习题42
第2章晶体的结合43
2.1离子键结合43
2.2共价键结合46
2.3金属性结合48
2.4范德瓦耳斯结合49
2.5氢键结合51
2.6混合键结合52
第2章习题54
第3章晶格振动与热学性质55
3.1简谐近似和简正坐标55
3.2一维单原子链59
3.3一维双原子链声波和光学波65
3.4三维晶格振动69
3.5离子晶体的长光学波73
3.6确定晶格振动谱的实验方法82
3.7局域振动86
3.8晶格比热容的量子理论88
3.9晶格振动模式密度94
3.10晶体的物态方程和热膨胀97
3.11晶体的热传导100
第3章习题103
第4章能带理论108
4.1布洛赫定理及平移对称性108
4.2一维周期场中的近自由电子近似114
4.3三维周期场中的近自由电子近似123
4.4赝势131
4.5紧束缚近似136
4.6能态密度和费米面147
第4章习题154
第5章晶体中电子在电磁场中的运动156
5.1准经典运动156
5.2在恒定电场下的电子运动163
5.3导体、绝缘体和半导体的能带论解释166
5.4在恒定磁场下的电子运动169
5.5德哈斯-范阿尔芬效应174
第5章习题182
第6章金属电子理论184
6.1费米统计和电子热容184
6.2功函数和接触电势192
6.3输运现象195
6.4金属的电导率199
6.5简单散射机制下的弛豫时间202
6.6晶格散射和电阻率205
6.7普遍条件下的电导表达式213
6.8非晶态金属电阻率215
6.9金属-绝缘体转变216
第6章习题220
第7章晶体中的缺陷与扩散222
7.1缺陷类型222
7.2空位、填隙原子的热运动和统计227
7.3热缺陷的运动、产生和复合229
7.4扩散和原子布朗运动230
7.5扩散的微观机构233
7.6杂质原子在晶体中的扩散235
7.7热缺陷在外力作用下的运动236
第7章习题237
第8章半导体电子论239
8.1半导体的基本能带结构239
8.2半导体中的杂质241
8.3半导体电子的费米统计分布244
8.4电导率和霍尔效应248
8.5非平衡载流子251
8.6pn结255
8.7过热载流子效应257
第9章固体的磁性260
9.1原子的磁性260
9.2固体磁性概述267
9.3泡利顺磁性与朗道逆磁性271
9.4顺磁性的统计理论275
9.5铁磁性和分子场理论278
9.6自发磁化局域电子模型283
9.7巡游电子模型286
9.8自旋波287
9.9反铁磁和亚铁磁的基本特性290
第10章固体中的光吸收和光发射293
10.1固体光学常数间的基本关系293
10.2固体中的光吸收过程概述298
10.3基本吸收299
10.4半导体的带间光吸收303
10.5激子光吸收307
10.6自由载流子的光吸收309
10.7晶格吸收311
10.8杂质和缺陷吸收313
10.9光电导和光生伏特316
10.10固体中的光发射过程321
10.11固体发光的衰减机构和陷阱效应325
10.12电致发光及半导体发光二极管329
10.13受激发射331
第11章超导电性的基本现象和基本规律337
11.1超导体的基本电磁性质338
11.2超导相变和热力学339
11.3伦敦电磁学方程343
11.4金兹堡-朗道理论346
11.5两类超导体352
11.6超导态微观图像355
11.7单粒子隧道效应367
11.8约瑟夫森效应373
主要参考书目383
内容介绍
本书系统介绍了固体物理学的基本概念、物理模型和简明的处理方法。全书共11章,按照内容结构分为三个部分:第一部分是晶体结构的基本内容,包括晶体结构、晶体的结合、晶格振动与热学性质、晶体中的缺陷与扩散;第二部分是晶体中的电子理论,包括周期场及电磁场中的电子态,以及金属电子理论;第三部分为专题概述,介绍了近年来发展较快的固体物理领域,包括半导体电子论、固体的磁性、固体中的光吸收和光发射,以及超导电性的基本现象和基本规律。本书语言流畅、主题鲜明、物理概念清晰简洁,同时注重引入低维系统的基本介绍。专题概述部分,在介绍材料物性基本概念的基础上注重阐述相关领域近年来的重大进展,为进入相关学科和技术领域的研究提供必要的物理基础。
本书基础部分可作为普通高等学校物理学类和相关材料专业类本科生的教学用书,专题概述部分可供相应高年级学生选修使用以及相关专业研究生参考。