固体物理总复习1.ppt

第一章 晶体结构 晶体结构=基+布拉菲格子 原胞和晶胞的区别： 1、一个是从固体物理的角度出发，一个是从结晶学的角度出发。 2、原胞是最小的重复单元，但晶胞有可能不是最小的重复单元。 3、原胞基矢用(a1,a2, a3) 描述，晶胞(a,b,c)用描述。 原胞有布拉菲原胞和复式原胞之分。 布拉菲原胞仅含一个原子，而复式原胞含两个及以上的原子。 注：判断是否布拉菲原胞，要求每个原子不仅种类一样，而且要求每个原子的周边环境也一样。 特别注意：金刚石、石墨烯等材料。 几种典型的晶格结构： 1、简立方 （SC） 2、氯化铯结构 两种不同种离子组成的基+简单立方格子。 3、体心立方 （BCC） 4、面心立方 （FCC） 5、金刚石-同种原子-两个面心立方沿体对角线移动1/4对角线长 度。 （闪锌矿-不同种原子） 6、氯化钠结构 7、六角密集结构 必须清楚每一种结构的基矢、原胞，以及致密度。 晶体的宏观对称性： 1、n度旋转对称 2、中心对称 3、镜面对称。 晶列指数和晶面密勒指数 晶列指数：晶体内部所有的原子或者离子都可以看成位于一系列平行的直线上，如[1,1,1]， [0,0,1] 晶体密勒指数:晶体内部所有的原子或者离子都可以看成位于一组相互平行的平面上。如（1,1,1） 假设知道平面和基矢的截距为（ra,sb,tc）,那么该晶面可以表达为（1/r,1/s,1/t）. （注：三个数必须是互质的整数） 倒格子 倒格子基矢： 并且，晶面族之间的间距为 第二章 晶体中的电子和声子结构 1、布洛赫定理 薛定谔方程： 若 其中 则波函数可以写为: 布里渊区 一维： 二维： 三维： 注意两点： 1、最近邻； 2、垂直平分面。 克龙尼克-潘尼模型 1、正确理解第一布里渊区的含义。 2、理解能带图其实就是色散关系图，即反映能量和波矢的关系。 E(k)=E(-k) 3、从图中理解许可带、禁带、带底、带顶等物理概念。 4、正确理解波矢k的含义。 一维布拉菲格子的晶格振动 一维复式格子的晶格振动 掌握马德隆常数