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第一章 晶体的结构1

1.1晶体结构的周期性1

1.1.1 Bravais晶格1

1.1.2原胞与晶胞3

1.1.3单晶体与多晶体5

1.2典型的晶体结构6

1.2.1 NaCl与CsCl结构6

1.2.2钙钛矿结构6

1.2.3金刚石与闪锌矿结构7

1.2.4典型金属的结构8

1.3晶面与面指数9

1.4晶体的宏观对称性10

1.4.1点对称操作11

1.4.2点群13

1.4.3晶系和14种Bravais晶格14

1.4.4对称破缺16

1.5倒格子与Brillouin区17

1.5.1正格子与倒格子17

1.5.2 Brillouin区19

1.6晶体的X射线衍射21

1.6.1 Laue方程与Bragg公式21

1.6.2原子散射因子23

1.6.3几何结构因子24

第二章 晶体的结合26

2.1晶体结合的基本类型26

2.1.1离子晶体26

2.1.2共价晶体26

2.1.3金属晶体27

2.1.4分子晶体28

2.1.5氢键晶体29

2.1.6原子的电负性29

2.2晶体的结合能31

2.2.1结合能的意义31

2.2.2原子相互作用势32

2.2.3分子晶体的结合能33

2.2.4离子晶体的结合能34

2.3非晶体35

2.3.1非晶体的结构36

2.3.2非晶态的形成38

2.4准晶体39

2.5团簇、纳米微粒42

2.5.1团簇的基本特征43

2.5.2 C60分子与固体44

2.5.3纳米微粒45

第三章 晶格振动与晶体的热学性质47

3.1一维单原子晶格的振动48

3.2一维双原子晶格的振动50

3.3三维晶格的振动53

3.4声子55

3.4.1声子的概念56

3.4.2声子谱的测定57

3.5长波光学模与电磁波的耦合58

3.5.1黄昆方程59

3.5.2介电函数与LST关系60

3.5.3极化激元62

3.6晶格热容63

3.6.1晶格振动的平均能量63

3.6.2 Einstein模型65

3.6.3 Debye模型66

3.7非简谐效应67

3.7.1晶体的状态方程68

3.7.2晶体的热膨胀69

3.7.3晶格热传导70

3.7.4软模与结构相变72

第四章 晶体中的缺陷74

4.1点缺陷74

4.1.1点缺陷的基本类型及特点74

4.1.2离子晶体中的点缺陷76

4.1.3点缺陷的产生77

4.2晶体中的扩散78

4.2.1扩散的宏观规律78

4.2.2扩散的微观机制79

4.2.3扩散系数与温度的关系80

4.3位错81

4.3.1刃型位错81

4.3.2螺型位错82

4.4面缺陷83

4.4.1堆垛层错83

4.4.2晶粒间界84

第五章 金属电子论85

5.1自由电子气的经典理论85

5.2自由电子气的量子理论87

5.2.1能级与态密度88

5.2.2基态与激发态90

5.2.3电子热容92

5.3电导率与Hall效应94

5.3.1电导率94

5.3.2 Hall效应95

5.4集体振荡与屏蔽效应97

5.4.1等离子体振荡97

5.4.2集体激发与个别激发99

5.4.3电子的屏蔽效应100

5.5 Fermi液体102

第六章 能带理论Ⅰ105

6.1 Bloch定理106

6.2能带及其对称性108

6.2.1能带概念108

6.2.2能带的对称性109

6.3近自由电子近似110

6.4紧束缚近似113

6.5能带的图示法117

6.51En（k）的表示图式117

6.5.2等能面118

6.5.3能态密度g（E）图118

6.6 Bloch电子的准经典运动121

6.6.1电子的平均速度121

6.6.2准经典运动的基本方程122

6.6.3电子的有效质量123

6.7导体、绝缘体与半导体125

6.7.1能带的填充与导电性125

6.7.2电子与空穴126

6.7.3导体、绝缘体与半导体的区分127

6.8 Mott绝缘体与电子关联129

6.9局域态与扩展态131

第七章 能带理论Ⅱ134

7.1能带的计算方法134

7.1.1平面波方法134

7.1.2正交化平面波方法138

7.1.3赝势方法140

7.1.4缀加平面波方法141

7.1.5 KKR方法142

7.2 Hartree-Fock近似144

7.2.1 Hartree-Fock方程144

7.2.2 Koopmans定理147

7.2.3自由电子的Hartree-Fock理论148

7.3密度泛函理论150

7.3.1 Hohenberg-Kohn定理150

7.3.2 Kohn-Sham方程153

7.3.3局域密度近似155

第八章 固体的导电性157

8.1金属157

8.1.1电导率157

8.1.2 Fermi面161

8.1.3回旋共振164

8.1.4 de Haas-van Alphen效应168

8.1.5 AB效应173

8.2半导体176

8.2.1能带结构176

8.2.2有效质量近似181

8.2.3载流子的统计分布184

8.2.4电导率与Hall系数189

8.2.5 pn结、MOS结构190

8.2.6量子阱与超晶格193

8.2.7量子Hall效应195

8.3离子晶体199

8.3.1离子电导率199

8.3.2快离子导体201

8.4导电聚合物202

8.4.1聚乙炔的导电性202

8.4.2 Peierls不稳定性203

8.4.3孤子与极化子205

第九章 超导电性209

9.1超导体的基本特征209

9.1.1零电阻209

9.1.2完全抗磁性211

9.2超导相变的性质212

9.2.1凝聚能213

9.2.2熵与热容213

9.2.3相变的性质215

9.3超导的唯象理论215

9.3.1二流体模型215

9.3.2 London方程216

9.3.3宏观量子现象218

9.3.4 Ginzburg-Landau理论220

9.3.5两类超导体223

9.4超导的微观物理机制226

9.4.1电子-声子相互作用227

9.4.2 Cooper对228

9.4.3 BCS理论要点230

9.5超导隧道效应232

9.5.1单电子隧道效应232

9.5.2 Josephson效应233

9.6高温超导体235

第十章 固体的磁性239

10.1原子磁矩239

10.1.1孤立原子的磁矩239

10.1.2晶场效应241

10.2抗磁性246

10.2.1束缚电子的抗磁性246

10.2.2自由电子的抗磁性247

10.3顺磁性248

10.3.1自由电子的顺磁性248

10.3.2正常顺磁性249

10.4铁磁性253

10.4.1分子场理论254

10.4.2磁畴与技术磁化256

10.5反铁磁性与亚铁磁性258

10.5.1反铁磁性259

10.5.2亚铁磁性261

10.6交换作用263

10.6.1 Heisenberg交换作用263

10.6.2巡游电子模型267

10.6.3 RKKY交换作用268

10.6.4超交换作用269

10.7巨磁电阻与庞磁电阻效应271

10.7.1巨磁电阻效应271

10.7.2庞磁电阻效应273

习题276

参考书目280

常用基本物理常量表281

索引282