《固体物理学》教学大纲.doc

《固体物理学》教学大纲 学 分： 学 时： 审 核 人： 执 笔 人： 面向专业： 一、课程定位 二、教学目标 三、教学内容及要求 绪论 (1) 1．什么是固体物理学? 2．固体的分类 3．固体物理所属的学科领域和目前的一些研究方向 4．课程体系简述 第一章 晶体结构 (15+3) 1．1 晶体的宏观特征和晶体结构的周期性3 1．1．1 晶体的宏观特征 自范性、晶面角守恒、解理性、各向异性和对称性、均匀性、最低内能和固定熔点 1．1．2空间点阵 基元、结点、点阵和布喇菲格子、晶体结构的周期性表示式、固体物理学原胞和结晶学元胞、简单格子和复式格子、基矢和格矢、晶格基矢举例、几种常见的复式格子简介 1．2晶向和晶面 2 1．2．1 晶向和晶向指数 晶列和晶列族、晶向和晶向指数 1．2．2晶面和晶面指数 晶面和晶面族、晶面指数 1．2．3与晶列和晶面有关的其它一些概念 等效晶向和等效晶面、晶棱、晶带、带轴和晶轴 1．2．4结晶学原胞参考系的特点 1．3倒格子2 1．3．1倒格子的引入一X射线衍射引入法 1．3．2倒格子基矢及其与正格子基矢的关系 1．3．3倒格子的性质 1．3．4倒格子的物理意义 1．4晶体的对称操作2 1．4．1对称操作和对称类型 1．4．2对称操作的符号表示和简单描述 1．4．3八种独立的对称操作 1．4．4三类基本对称操作的矩阵表示 1．5晶系与布拉菲原胞1 七大晶系与十四种布喇菲晶胞 立方体和四面体的对称操作 二维点阵的类型和特点 1．6密堆积，配位数l 1．7晶体衍射4 1．7．1晶体衍射简介 晶体结构测定的一般步骤、用于晶体衍射的辐射、劳厄方程、从劳厄方程得到布拉格反射条件 1．7．2反射球，晶体衍射的主要方法 1．7．3原子散射因子，几何结构因子 原子散射因子，几何结构因子的定义和推导、衍射加强和消光的条件、体心立方面心立方和金刚石结构等的衍射消光条件、利用布拉格反射条件和测出的谱线的布拉格角，求晶胞的边长。 第二章 晶体的结合 (6+1) 2．1晶体的结合类型1 2．1．1原子中的电子与库仑力 2．1．2晶体结合的类型 2．1 3晶体结合论述中常见的几个概念 2．2结合力的一般性质1 2．3非极性分子晶体结合能2 2．4离子晶体结合能1．5 2．5离子半径和元素的电负性O．5 第三章 晶格振动和晶体的热学性质 (10+2) 3．1一维原子链的振动4 3．1．1一维单原子链的振动 3．1．2一维双原子链的振动 3．1．3周期性边界条件 3．2晶格振动量子化、声子2 3．3固体比热2 3．3．1一般理论 3. 3．2爱因斯坦模型 3．3．3德拜模型 3．4非简谐效应1 5 3．4．1晶格自由能和状态方程 3．4．2热膨胀 3．4．3热传导 3．5晶格振动的实验验证O．5 第四章 晶体的缺陷 (8+1) 4．1晶体结构缺陷的种类2 4．1．1点缺陷 4．1．2线缺陷 4．1．3其它缺陷类型 4．2热缺陷书数目的统计计算1．5 4．3晶体中的扩散定律 1．5 4．4扩散的微观机制 1 4．5离子晶体的点缺陷及导电性 l 4．6热缺陷在外力作用下的运动0. 5 4．7位错的滑移 O．5 第五章 固体电子论及其应用 5．1电子气的能量 1 5．2电子气的费米能4 5．3电子气的比热 1 5．4金属的电导率，热导率和霍尔效应2 5．5功函数和接触电势2 第六章 固体能带论 (16+3) 6．1布洛赫定理 2 6．2克龙尼克一潘纳模型2 6．3近自由电子模型及结果6 6．3．1非简并微扰法 6．3．2简并微扰法 6．3．3布里渊区 6．4紧束缚近似2 6．5电子在晶体中速度、加速度和有效质量2 6．6导体、绝缘体和半导体的区别，空穴概念2 四、考核方式、方法 五、主要参考书