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固体物理学教程
本书内容主要包括固体原子理论、固体电子理论和电子声子相互作用理论三个部分，共计10章（含绪论）。第一部分固体原子理论包括晶体结合理论、晶体结构理论、晶体衍射理论和晶格振动理论，主要介绍晶体中原子间的相互作用、排列方式和运动规律，阐明晶体的力学性质和热学性质；第二部分固体电子理论包括自由电子理论和能带理论，主要讨论晶体中电子的量子状态和输运规律，解释固体的热容、导电与导热性质；第三部分电子声子相互作用理论包括半导体、超导体和磁体，主要论述电子声子散射和电子声子交换理论，解释固体的导电性、超导电性和磁性等性质。
本书可作为物理学、材料学和电子学专业本科生和研究生的固体物理学课程教材，亦可供相关领域科技工作者参考。
作者：
胡建民 周胜 牛丽
定价：
41.80 元
出版时间：
2022-09-13
ISBN：
978-7-04-057775-4
物料号：
57775-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
物理学与天文学类
二级分类：
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类：
固体物理
重点项目：
暂无
版面字数：
440千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
暂无
最新印次时间：
2025年01月
- 目录
- 前辅文
- 绪论
- 第一节 固体物理学的发展历程
- 1.晶体学
- 2.晶体学与物理学的结合
- 3.固体物理学理论体系的形成
- 4.凝聚态物理学
- 1.晶体学
- 第二节 固体物理学的研究对象
- 1.固体的分类
- 2.晶体的基本宏观特性
- 1.固体的分类
- 第三节 固体物理学的理论体系
- 1.固体物理学的基本理论体系
- 2.固体物理学在物理学课程体系中的地位
- 3.固体物理学的研究方法
- 1.固体物理学的基本理论体系
- 第一节 固体物理学的发展历程
- 第一部分 固体原子理论
- 第1章 晶体结合理论
- 第一节 原子结构和原子的电负性
- 1.原子的电子结构
- 2.原子中的电子状态
- 3.原子的电负性
- 1.原子的电子结构
- 第二节 结合力的基本类型
- 1.离子键和离子晶体
- 2.共价键和共价晶体
- 3.金属键与金属晶体
- 4.范德瓦耳斯键和分子晶体
- 5.氢键和氢键晶体
- 6.混合键
- 1.离子键和离子晶体
- 第三节 结合能与结合力
- 1.结合能
- 2.结合力
- 3.米势
- 4.晶体的结合能
- 5.晶体的力学性质
- 1.结合能
- 第四节 离子晶体的结合能
- 1.两离子间的相互作用势能
- 2.离子晶体的结合能
- 3.马德隆常数的计算
- 4.原子半径和离子半径
- 1.两离子间的相互作用势能
- 第五节 非极性分子晶体的结合能
- 1.色散力的理论模型
- 2.伦纳德-琼斯势
- 1.色散力的理论模型
- 习题
- 第一节 原子结构和原子的电负性
- 第2章 晶体结构理论
- 第一节 晶体结构格子和布拉维格子
- 1.晶体结构格子和布拉维格子
- 2.原胞和基矢
- 3.晶胞和轴矢
- 4.原胞与晶胞的关系
- 5.应用举例
- 1.晶体结构格子和布拉维格子
- 第二节 致密度和配位数
- 1.元素晶体
- 2.简单化合物晶体
- 1.元素晶体
- 第三节 晶列与晶面
- 1.晶列与晶列指数
- 2.晶面与晶面指数
- 3.晶面指数的几何意义
- 4.晶面的基本特征
- 1.晶列与晶列指数
- 第四节 晶体结构的对称性
- 1.对称性和对称操作
- 2.宏观对称性
- 3.微观对称性
- 1.对称性和对称操作
- 第五节 七个晶系和十四种布拉维格子
- 1.七个晶系
- 2.十四种布拉维格子
- 1.七个晶系
- 第六节 晶体中的缺陷
- 1.点缺陷
- 2.线缺陷
- 3.面缺陷
- 1.点缺陷
- 习题
- 第一节 晶体结构格子和布拉维格子
- 第3章 晶体衍射理论
- 第一节 倒易空间和倒格子
- 1.晶体结构的平移对称性
- 2.倒格子
- 3.倒格子与正格子的关系
- 4.倒格矢与晶面特征
- 1.晶体结构的平移对称性
- 第二节 布里渊区
- 1.一维布拉维格子的布里渊区
- 2.二维正方格子的布里渊区
- 3.简单立方格子的布里渊区
- 4.体心立方格子的布里渊区
- 5.面心立方格子的布里渊区
- 6.六角布拉维格子的布里渊区
- 1.一维布拉维格子的布里渊区
- 第三节 晶体衍射方程
- 1.晶体衍射方法
- 2.劳厄方程
- 3.晶面反射模型和布拉格方程
- 4.劳厄方程与布拉格方程的关系
- 1.晶体衍射方法
- 第四节 原子散射因子和晶体结构因子
- 1.原子对X射线的散射 原子散射因子
- 2.晶胞对X射线的散射 晶体结构因子
- 3.X射线衍射实验方法
- 1.原子对X射线的散射 原子散射因子
- 习题
- 第一节 倒易空间和倒格子
- 第4章 晶格振动理论
- 第一节 一维单原子链的振动
- 1.一维单原子链模型
- 2.晶格原子的动力学方程
- 3.格波
- 4.频谱分布
- 1.一维单原子链模型
- 第二节 一维双原子链的振动
- 1.一维双原子链模型
- 2.动力学方程与格波
- 3.频谱分布
- 4.光学波和声学波的振动特点
- 1.一维双原子链模型
- 第三节 周期性边界条件和量子的晶格振动理论
- 1.周期性边界条件
- 2.晶格振动模式数
- 3.晶格振动的简正坐标
- 4.格波能量量子化 声子
- 1.周期性边界条件
- 第四节 晶格热容理论
- 1.经典的晶格热容理论
- 2.量子的晶格热容理论
- 3.爱因斯坦模型
- 4.徳拜模型
- 1.经典的晶格热容理论
- 第五节 非简谐振动
- 1.晶格的非简谐振动
- 2.热膨胀
- 3.格吕奈森关系式
- 4.热传导
- 1.晶格的非简谐振动
- 习题
- 第一节 一维单原子链的振动
- 第1章 晶体结合理论
- 第二部分 固体电子理论
- 第5章 自由电子理论
- 第一节 经典的自由电子理论
- 1.电导率
- 2.电子热容
- 3.维德曼-弗兰兹定律
- 4.德鲁德-洛伦兹模型的局限性
- 1.电导率
- 第二节 量子的自由电子理论
- 1.自由电子体系的能级和波函数
- 2.驻波边界条件
- 3.周期性边界条件
- 4.状态密度和能态密度
- 1.自由电子体系的能级和波函数
- 第三节 自由电子的费米-狄拉克分布
- 1.费米分布函数
- 2.基态
- 3.激发态
- 1.费米分布函数
- 第四节 金属的热容 电导率和热导率
- 1.金属的热容
- 2.金属的电导率
- 3.金属的热导率
- 1.金属的热容
- 习题
- 第一节 经典的自由电子理论
- 第6章 能带理论
- 第一节 能带理论的基本模型
- 1.绝热近似
- 2.周期场近似
- 3.平均场近似
- 4.晶体中电子的运动方程
- 5.能带理论的可行性和局限性
- 1.绝热近似
- 第二节 布洛赫定理和布洛赫函数
- 1.布洛赫定理
- 2.布洛赫定理的证明
- 3.布洛赫函数的性质
- 4.波矢的取值
- 1.布洛赫定理
- 第三节 近自由电子近似法
- 1.近自由电子模型
- 2.非简并定态微扰计算
- 3.简并定态微扰计算
- 4.一维晶体的能带和布里渊区
- 5.三维晶体能带的微扰计算
- 6.三维晶体的能带结构和布里渊区
- 1.近自由电子模型
- 第四节 紧束缚近似法
- 1.紧束缚电子模型
- 2.薛定谔方程
- 3.零级近似波函数
- 4.能级的近似求解
- 5.立方晶格s能带的计算
- 1.紧束缚电子模型
- 第五节 布洛赫电子的准经典运动
- 1.电子在晶体中的运动速度
- 2.准经典运动方程
- 3.电子的有效质量
- 4.有效质量的物理含义
- 1.电子在晶体中的运动速度
- 第六节 导体 绝缘体和半导体
- 1.能带结构的对称性和周期性
- 2.能带的填充与晶体的导电性
- 3.导体、绝缘体和半导体的区别
- 4.电子与空穴
- 1.能带结构的对称性和周期性
- 习题
- 第一节 能带理论的基本模型
- 第5章 自由电子理论
- 第三部分 电子声子相互作用理论
- 第7章 半导体
- 第一节 半导体的基本性质和能带结构
- 1.半导体中的载流子
- 2.半导体的基本性质
- 3.本征半导体和杂质半导体
- 4.半导体的能带结构
- 5.杂质补偿和深能级
- 1.半导体中的载流子
- 第二节 半导体中载流子的统计分布
- 1.统计分布函数和状态密度
- 2.热平衡载流子浓度
- 3.本征半导体的载流子浓度和费米能级
- 4.杂质半导体的载流子浓度和费米能级
- 1.统计分布函数和状态密度
- 第三节 半导体的电导率和迁移率
- 1.散射机制
- 2.金属的电导率和迁移率
- 3.半导体的电导率和迁移率
- 4.电导率与温度的关系
- 1.散射机制
- 第四节 霍尔效应
- 1.经典霍尔效应
- 2.量子霍尔效应
- 3.量子反常霍尔效应
- 1.经典霍尔效应
- 第五节 pn结
- 1.pn结的内建电场
- 2.pn结的能带结构
- 3.pn结的整流特性
- 1.pn结的内建电场
- 第六节 温差电效应
- 1.泽贝克效应
- 2.佩尔捷效应
- 3.汤姆孙效应
- 1.泽贝克效应
- 第七节 光电效应
- 1.光电导
- 2.光伏效应
- 3.太阳能电池
- 1.光电导
- 习题
- 第一节 半导体的基本性质和能带结构
- 第8章 超导体
- 第一节 超导体的电磁特性
- 1.零电阻性和临界温度
- 2.完全抗磁性
- 3.临界磁场和临界电流密度
- 1.零电阻性和临界温度
- 第二节 超导体的热力学性质
- 1.相变分类
- 2.凝聚能密度
- 3.超导相变的熵
- 4.超导相变的热容
- 1.相变分类
- 第三节 超导电性的唯象理论
- 1.二流体模型
- 2.伦敦理论
- 3.金兹堡-朗道理论
- 1.二流体模型
- 第四节 同位素效应 库珀对
- 1.同位素效应
- 2.电子和声子相互作用
- 3.库珀对
- 1.同位素效应
- 第五节 超导电性的微观物理机制BCS理论
- 1.超导基态与超导能隙
- 2.临界温度
- 3.零电阻性
- 1.超导基态与超导能隙
- 第六节 第二类超导体和高温超导体
- 1.超导体的分类
- 2.非理想的第二类超导体
- 3.高温超导体
- 1.超导体的分类
- 习题
- 第一节 超导体的电磁特性
- 第9章 磁体
- 第一节 固体磁性的一般描述及其分类
- 1.磁化率和磁导率
- 2.固体磁性的分类
- 1.磁化率和磁导率
- 第二节 原子磁矩
- 1.电子的轨道角动量和轨道磁矩
- 2.电子的自旋角动量和自旋磁矩
- 3.原子的总角动量和总磁矩
- 4.洪德定则
- 1.电子的轨道角动量和轨道磁矩
- 第三节 抗磁性
- 1.郎之万抗磁理论
- 2.朗道抗磁理论
- 3.范弗莱克量子抗磁理论
- 1.郎之万抗磁理论
- 第四节 顺磁性
- 1.朗之万顺磁理论
- 2.泡利顺磁理论
- 3.顺磁共振
- 1.朗之万顺磁理论
- 第五节 铁磁性 反铁磁性和亚铁磁性
- 1.铁磁性的基本特点
- 2.外斯分子场论
- 3.海森伯模型
- 4.反铁磁性和亚铁磁性
- 1.铁磁性的基本特点
- 第六节 自旋波理论
- 1.自旋波图像
- 2.自旋角动量的运动学方程
- 3.低温下铁磁体的热力学性质
- 1.自旋波图像
- 第一节 固体磁性的一般描述及其分类
- 第7章 半导体
- 附录 本书用到的部分数学公式
- 参考文献
- 前辅文
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