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第一章 晶体结构
1、晶体、非晶体的概念
2、常见的几种晶格结构:简单立方晶格、体心立方晶格、面心立方晶格、六角密排晶格、金刚石晶格结构、NaCl晶格结构、CsCl晶格结构、ZnS晶格结构。
3、晶格中最小的重复单元为 原胞。
4、简单晶格中,某一个原胞只包含一个原子,所有的原子在几何位置和化学性质上是完全等价的。简单立方晶格、体心立方晶格和面心立方晶格均为简单晶格。
5、几种简单晶格的原胞基矢及原胞的体积
6、复式晶格包含两种或两种以上的等价原子(或离子)。
常见的复式晶格有……
7、维格纳—塞茨原胞:由某一个格点为中心,做出其与最近格点和次近格点连线的中垂面,这些中垂面所包围的空间为维格纳—塞茨原胞。
8、实际晶格 = 布拉伐格子(理解) + 基元(理解)
9、理解晶列、晶向,会确定晶向指数;
10、会确定晶面指数——密勒指数
11、理解倒格子及相关内容(第四节)
12、按宏观对称的结构划分,晶体分属于7大晶系,共14种布拉伐格子。
13、作业 P578 习题1.3 至 1.9
14、第五节、第六节主要掌握作业涉及的内容
第二章 固体的结合
1、一般固体的结合可以概括为 离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合四种基本形式。
2、作业 P579 习题2.1 2.3
3、原子结合成晶体时,原子的价电子产生重新分布,从而产生不同的结合力,分析离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合力的特点。
离子性结合:正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近,当靠近到一定程度时,由于泡利不相容原理,两个离子的闭合壳层的电子云的交叠产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡时,形成稳定的离子晶体;
共价性结合:靠两个原子各贡献一个电子,形成所谓的共价键;
金属性结合:组成晶体时,每个原子的最外层电子为所有原子共有,因此在结合成金属晶体时,失去了最外层(价)电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。在这种情况下,电子和原子实之间存在库仑作用,体积越小,电子云密度越高,库仑相互作用的库仑能愈低,表现为原子聚合起来的作用。
范德瓦耳斯结合:惰性元素最外层的电子??8个,具有球对称的稳定封闭结构。但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩,这就会使其它原子产生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的作用而结合的。
第三章 晶格振动与晶体的热学性质
1、作业 P581 习题3.6 3.11
2、在晶体中存在不同频率的振动模式,称为___________。晶格振动的能量量子称为________。即晶格振动可以用_________来描述,_________可以被激发,也可以湮灭。
3、由N个原子组成的一维单原子链,其振动模为_____支格波;
4、由N个原子组成的一维双原子链,其振动模为_____支格波;
5、晶体由N个原胞构成,每个原胞中有l个原子,则晶体共有_______支格波。
6、声子的角频率为,则声子的能量和动量分别为___________和____________。
7、什么是固体比热的德拜模型? 简述其计算结果的意义。
德拜提出以连续介质的弹性波来代表格波,将布拉伐晶格看作是各向同性的连续介质,有1个纵波和2个独立的横波。
计算结果表明低温极限下:
—— 与温度的3次方成正比。
温度愈低,德拜近似愈好,说明在温度很低时,只有长波格波的激发是主要的。
记住公式(3-142)和(3-144)
实验结果表明:在低温下,金属的热容
——电子对热容量的贡献;
—— 晶格振动对热容量的贡献
第四章 能带理论
1、布洛赫定理及其证明
2、一维周期势场中电子的波函数满足布洛赫定理。如果晶格常数为a,电子的波函数为
(1)
(2)
(3)
(4),求电子在这些态中的波矢。
3、根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性
对于金属:电子在能带中的填充可以形成不满带,即导带,因此它们一般是导体。
对于半导体:从能带结构来看与绝缘体的相似,但半导体禁带宽度较绝缘体的窄,依靠热激发即可以将满带中的电子激发到导带中,因而具有导电能力。
对于绝缘体:价电子刚好填满了许可的能带,形成满带。导带和价带之间存在一个很宽的禁带,所以在电场的作用下没有电流产生。
4、简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。
见4.3节
5、简述紧束缚近似模型的思想和主要结论
见4.5节
6、第7节:自由电子或近自由电子能态密度公式(4-75)
费米面的相关知识,如费米波失、费米能量、费米速度、费米动量等。( P220-221 )
第六章 金属电子论
1、能态密度公式:即公式(4-75)
2、P284 公式(6-27)和(6-28)
3、在低温下金属钾的摩尔热容量的实验结果可以写成:
如果一个摩尔的金属钾有N=6×1
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