材料物理复习题.doc
1.电导率：电阻率的倒数定义为电导率6即：O=l/p o
2.离子电导:在离子品体屮，由于热缺陷或杂质的引入而形成的缺陷，在电场作用下，脱离格点的填隙离子或空格点的正、负离子才能够在电场的作用下做定向移动，参与导电过程。载流子是材料木身的木征离子或杂质离子及其空格子。电子电导：主要是由杂质本身以及冇杂质形成的各种缺陷，特别是俘获了电子或空穴的各种缺陷在电场的作用下发生电离造成的。
3.霍尔效应：霍尔效应的产生是由于电子在磁场作用下，产生横向移动的结果，由于离子的质量比电子的大的多，磁场的作用力不足以使它产生横向位移，因此纯离子电导不呈现霍尔效应。
4.本征电导：源于晶体中，运动的正负离子自身随热运动而离开晶格形成热缺陷或晶体受热激发而产生可动电了和空穴，并且在电场作用下，热缺陷或激发的电子和空穴能定向移动及电离，从而参与导电的过程。两种载流子的浓度相等，电导率与温度有关。
非本征电导（杂质电导）：是通过引入外来杂质而产生缺陷（填隙离子或空格点的正负离子）或可动的电子、空穴在电场作用下参与导电的过程。两种载流子的浓度不等，电导率取决于杂质数量。
5.压电效应：在机械应力的作用下介质发生极化，形成品体表而电荷的效应。正压电效应：某些电解质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同吋在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态的现象。
逆压电效应：当作用力的方向改变时，电荷的极性也随Z改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失的现彖。
6.P型半导体：四价的木征半导体，掺入少量三价的杂质元素，形成空穴半导体, 称P型半导体。
n型半导体：四价的木征半导体，掺入少量五价的杂质元素，形成电了半导体，称n型半导体。
7.超导体：随着温度的降低，电阻率会逐渐降低。有些材料在冷却到某一低温Tc 吋，材料的电阻变为零，电流可以在材料屮无限的流动，材料呈现超导状态，称此材料为超导体。
&电介质四大基本参数：
介电常数：以电极化的方式传递、存贮或记录电的作用。
电导：电介质在电场作用下存在泄露电流。
介电损耗：电介质在电场的作用下存在电能的损失。
击穿：在强电场下可能导致电介质的破坏。
9.极化：在外电场作用下，电介质内部产生感应偶极矩的现象。
自发极化：在无外电场作用的时候，品体的正负电荷屮心不重复而呈现电偶极矩的现彖。
10?偶极子：在电场作用下，正负束缚电荷只能在微观尺度上作相对位移，不能作定向移动。正负束缚屯荷的相对偏移产生感应偶极矩，正负电荷形成一个偶极To 11.极化率:单位局部电场强度下，质点电偶极矩的大小称为质点的极化率x=p/E s0 表征材料的极化能力。
12.朿缚电荷：在电介质屮，原子，分子或离子屮的正负电荷以共价键或离子键的
形式被相互强烈地束缚着，通常称为束缚电荷。
13.介电强度：介质材料在电场作用过程中，常因承受的超过一定数值而失去绝缘能力，出现击穿现象。击穿吋的电场强度称为介电强度或击穿场强Eb。
14.施主掺杂：通过引入高价金属离子或在晶格内形成氧空位或填隙金属离子缺陷，在晶格周围产生剩余电了，被由高价金属离了或氧空位或填隙金属离了所形成的正电屮心所束缚，这种束缚是弱束缚，在导带下而形成施主能级的掺杂形式。受主掺杂：通过引入低价金属离子或形成金属离子空位缺陷，形成负电中心，在价带顶部形成受主能级的掺杂形式。
15.薄膜：1)薄膜是两个几何学平面所夹的物质，即在二维空间拓展，呈很薄
的形态；2)薄膜的厚度，其尺寸范围从几个纳米到几十微米。薄膜表面：薄膜可以看作是X、Y平而上无限的，在Z方向上距离很小，薄膜在Z方向上与真空或者空气之间的面。薄膜界面：薄膜与薄膜之间，薄膜与基片材料之间的分界面。16?铁电体：具冇自发极化且自发极化方向能随外场改变的晶体。
介电体：在电场作用卜?貝有极化能力并在其中长期存在电场的一种物质，通常不导电。
热释电体：具有自发极化的晶休，但因受到表面电荷等补偿作用，其电矩不能显现出来。只有当温度改变，电矩发生变化(电炬有异于零的温度系数)不能被抵消吋，才显现其固有的极化。
17.液晶：一些有机化合物和高分了聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既貝有液体的流动性，又具有品体的各向异性。含热致液品和溶致液品。
电畴：晶体中存在一些不同方向的自发极化区域，在铁电体中，固有电极矩在一定的子区域内取向相同这些区域。
19.电滞回线：铁电体的自发极化在外电场作用下的重行定向并不是连续发生的, 而是在外电场超过某一临界电场强度时发生的。这就使得极化强度P滞后于外加电场E。当电场发生周期性变化时，P和EZ间便形成电滞回线关系。
20.居里温度：材料可以在铁磁休和顺磁休之间改变的温度，即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。居里外斯定律：描述介电常数或磁化率在居里温度以上顺电相或顺磁相的关系。So-e=C/ (T-Tc),其中心和￡分别是低频相对电容率和光频相对电容率，C为届里常量，Tc为居里外斯温度。
一?电导率：材料的导电现彖，其微观本质是载流子在电场作用下的定向迁移。设单位截面积的载流子浓度为n (cm'3)毎一载流子的荷电量为q,则参加导电的自由电荷的浓度为nq,当电场E作用于材料上吋，则作用于每一个载流子的电场强力为qE。在这个力的作用下，每一载流子在所受力的方向发生定向移动, 其平均速度Vcm/s 则电流密度：J=nqv,根据欧姆定律的微分形式：o=l/p,电阻率的倒数定义为电导率；电流密度是指通过垂直于电流方向的单位而积的电流即：J=Al/ZkS；单位为A/m，或cm2； J=°E； (1)体积电阻Rv：体积电阻Rv与材料性质及样品的几何尺寸有关,对于板状试样:Rv=Pvxn/s；式中,n为板状样品的厚度(cm),S为试样的面积(cm2)；Rv为体积电阻(Q)；Pv为体积电阻率是描述材料电阻性能的参数，它表示当电流从边长为lcm的正方体的相对两面通过时，立方体电阻的大小。(2)表面电阻Rs：在一材料试样表而放置的两块t条电极；两电极间的表面电阻Rs由下式决定：Rs=psxl/b, 1为电极间的距离, b为电极的长度，ps为样品的表面电阻率，ps和Rs 的单位相同均为0。表面电阻表示材料的表而上；电流从任意大小的正方形相对两边通过时，正方形电阻的大小。
二?各种材料的载流子？为何无机材料的导电性比金属差？如何让检验材料发生离子电导？离子电导存在于何种材料中？金属材料的载流子为自由电子;离子材料的载流了为离了；高分了材料以电了为载流了；大多数无机材料都是以离了键和共价键结合形成的物质；离子材料屮，电荷的流动需要通过离子的移动来实现, 而这些离子的尺寸通常很大，不像电子那样容易移动。而以共价键结合的无机材料屮，当电子发生移动吋，首先要使共价键断开，而这需要很大的能量才能实现。在金属材料中，金属的价电子贡献出來，作为整个原子集团的共冇电子，电子呈现共有化，这些电了组成所谓的电了云或电了气，在点阵的周期场中，按量了力学规律运动。而失去了价电子的原子成为正离子，镶嵌在这种电子云中，并依靠这些共有化的电子来实现电荷平衡，由于失去的这些价电子不在固定于某一原子位置，所以金属键的物质具有良好的导电性能。而无机材料禁带宽度较大，电子难以跃迁到导带，故导屯性较差。
离了电导的特征是存在电解效应，所以通过电解效应可以判断材料是否存在离了电导，并可以判断载流子是正离子述是负离子。电子电导可以通过霍尔效应检验。三?影响离子电导的因素：1 ?载流子的浓度与种类2.导电离子的迁移率3.离子的电导率。1）浓度：由于杂质活化能比晶格点阵离子的活化能小很多，在低温下杂质电导占主要地位；高温下，热运动加剧，使本征电导的载流子数目显著増加，木征电导占主要地位。2）晶体结构：随着晶体结合力的增大，相应的活化能也高，电导率降低。对于碱卤化合物，随着负离子半径增大，品体的结合力减小，正离子活化能显著降低；一价正离子尺寸小，电荷少，活化能小，高价正离子，价键强，所以活化能大，所以迁移率低。3）晶格缺陷：在晶体屮，由于热激发; 不变价固溶掺杂及气氛的变化形成了多种类型的载流子，因此人多数情况下，材料的电导率为所有电导率Z和。
四?半导体的电导率与温度的关系：施主的富裕电子所处丁?朵质原子的电子能级低于半导休的导带，此时影响电导率的禁带不是Eg而是Ed,施主能级的价电子进入导带后，不会在价带产生空穴。随着温度的升高，越来越多的施主电子跃迁到导带，最后所冇的施主电子都进入导带，此时称为施主耗尽。如果温度继续升高，电动率将维持一个常量，因为在没有更多的施主电了可用，而对于本征半导体的电子和空穴来说，此时的温度又太低；不足于跃迁进入导带，在更高的温度下，才会出现本征半导体产生的导电性。
五?半导体Si掺杂P, B形成n、p?型半导体：如果Si或Ge添加的是P或Sb等五价元索，那么P或Sb中的四价电子会参加共价键结合，富裕的那个价电子有可能进入导带，参加导电。向半导体提供电了做为载流了的元素称为施主。掺入后的半导体以电子做为载流子称为m型半导体。如果掺入的是Ga,B —样的3价元素，没有足够的电子参与共价键的结合，如果价带其他电子过来填充这个空穴, 在价带上就会产生一个空穴参与导电。向本征半导体提供空穴做为载流子的元素称为受主，掺入了受主杂质的非本征半导体以正电荷（空穴）做为载流子，称为p ■型半导体六?导体，绝缘体，半导体的能带理论的区别：导体：导体中大多数金属材料的能带结构屮没有禁带，金屈屮的价电子只要受到外来能量的激发，就可以跃迁，既金属中电子的跃迁所需的能量很小，所以金属具有良好的导电性能。另一方面有些金属的能带有重叠现象，使得导电性较好，有吋重叠后能带之间的复杂的相互作用使得金屈导电性不够理想，有时会使导电性良好，比如Cu；绝缘体：无价带电子，禁带较宽，与半导体相似，价带上都排满了电子，而导带上则没有电子，禁带宽度Eg较大，电子很难跃过禁带进入导带，所以绝缘体无导电性。半导体：价带充满电
子，禁带较窄，半导体材料中禁带宽度Eg相对于绝缘体来说较小，处于价带上的电了受到外來能量的激发，AE外〉AEg,电子就可以从价带跃迁到导带，不同禁带宽度的半导体吸收相应的能量，从而表现出不同的特性，如导电性。
七?玻璃材料中载流子高温导电低温绝缘的原因：在玻璃中，硅氧骨架是无序的, 骨架外的M域M?4■（金属阳离子）统计分布于骨架的空腔内起着平衡氧负电荷的作用。骨架出离子均能发生互相置换，在玻璃中氧化物可以非化学计量所说比例混合，玻璃电熔是利用熔体的电导率，玻璃的导电主要由碱金屈离了的电导决定。在任何温度下，碱金屈离子的迁移能力远比网络形成离子大。低温条件下，玻璃材料未能转变为熔休，其载流子（建金属离子）存在于网络空腔中，迁移率较小, 未参与导电机制，另一方面，熔体的电导率遵循：o=Q（）exp（?E/RT）,随着温度升高，载流子迁移率增大，o增大，同吋在高温下，玻璃转变为熔体，碱金属离子变成自由移动的离了，游离于熔体中，迁移率增大，数目增多，在外加电场作用下参与导电，并冃表现为离子电导。
玻璃和电导率的关系在玻璃的转变范围内表现出不连续性。熔体的电导率决定于网络变性体离子的种类和数量（碱金属离子），这些离子的数量及种类影响玻璃转变温度及变为熔体的温度，并且改变熔体中载流子的数廿及种类，进而影响玻璃导电的条件即温度。
八?陶瓷多晶体影响陶瓷电导率的主要因素：多品体陶瓷具冇以下几个相：气孔、半导休、玻璃相和绝缘晶体。1）温度：o=Q（）exp（?Es/KT）,气孔为低电导率相，半导体具有可观的电导率；玻璃相由于结构松驰，活化能比较低，而且电导率较高，特别是高温时具冇可观的电导率。绝缘晶体是低电导率相，随着气孔率的增加，电导率成比例减少，随温度升高，离了电导率成指数规律增加，低温下杂质电导高温时本证电导为主2）晶体结构：气孔的影响，气孔吸附杂质，对电导冇很大的影响3）杂质浓度和晶界中组成变化对电导有明显的影响4）随着温度升高，玻璃的电导率比晶相显著，结果系统的电导率随温度的增加增加的更为迅速。
5）半导体陶瓷的晶界比晶粒内部有较高的电阻率。由于晶界包围晶粒，所以整个材料有很高的直流电阻。6）对于氧化物半导体陶瓷，非化学配比组成和气氛形成不同类型的载流子，烧成条件和冷却条件对英电导冇影响，快速冷却的速率趋于保存高温、高电导的结构。
材料的电导很大程度上决定于电子电导：电子或空穴易被激发；电子迁移率比离子迁移率要大许多个数量级。
九?能带理论：重叠现象、价带、导带、费米能级？十?半导体的物理效应：光致发光效应（荧光效应）：价带的电子受到入射光子的激发后，会越过禁带进入导带，如果导带上的这些被激发的电子又跃迁冋到价带吋，会以放岀光子的形式释放能量。余辉现象：如果荧光材料中含冇一些微量杂质，且这些朵质的能级位于禁带，相当于陷阱能级Ed,从价带被激发的电了进入导带后，又会掉入这些陷阱能级。这些被陷阱能级所捕获的激发电子必须首先脱离陷阱能级进入导带后才能跃迁冋到价带，所以他们被激发后，需要延迟一段吋间才会发光。电致发光效应（发光二极管，激光二极管）：给p?n结加上正向偏压，在正向偏压的作用下，势垒降低，势垒区内建电场也相应减弱，载流子也会在正向偏压的作用下发生扩散。n型半导体区内的多数载流子电子扩散到p型半导区，同吋，p型半导区内的多数载流子空穴扩散到n型半导区。这些注入到p区的载流子屯子和注入到n区的载流子空穴都是非平衡的少数载流子，这些非平衡的少数载流了不断与多数载流了复合而发光，这就是p?n结工作原理。几乎所冇的p-n结都会出现这种发光现象，而发光强度较大的那
些p-n结半导体被利用来制成发光二极管。光伏特效应：p?n结受光激发后，在二者的结合区域，会产生大量的空穴载流子和电子载流子。当然，这些正负电荷载流子还有可能再次相互结合，但一部分电子载流子会移动到能级较低的n型导带，空穴载流子会移动到能级较低的p型价带。其结杲是在n型中负电荷增加，在p型中正电荷增加, 形成电流。但是，这种电荷的增加不会无限进行下去，正负电荷相互分离后，会产生反电位，而阻止正负电荷进一步积累。这种反电位与正负电荷移动趋势相互平衡所到达的平衡，就是该太阳能电池产牛的电动势的最大值。
卜一?结合键与陶瓷材料的性能关系：陶瓷材料的结合方式属于离子键或部分、全部的共价键，由于共价键的结合力较强，以这种方式结合的材料常常塑性很差, 而冃导电性和导热性都不好，当电子发生移动时，首先要使共价键断开，这需要有高的温度和压力下才能实现。离子晶体中，离子键无方向性，无饱和性，并且导电性能一般不好，由于电荷的流动需要通过离子的移动而实现，而这些离子的尺寸通常大，迁移率通常小于屯子的迁移率，不易移动。
十二?电介质极化机制：1.位移型极化：不消耗电场，不破坏平衡，是瞬时完成的R 外电场撤销时可回复到原来状态。①电子位移型极化：在外电场作用下，电子云发生畸变，电子云和原子核发生相对位移。在电场力和恢复力的作用下，原子产生电偶极矩的极化方式。②离子位移型极化：当外电场为零，离子晶体和玻璃等无机电介质屮的正负离子处于平衡位置，电偶极矩为零。在外电场作用下，离子发生位移，正负离子将沿着或逆着电场方向运动，正负离子产生位移形成电荷中心不重合产生电偶极矩。2.松弛式极化：消耗电场，破坏平衡，非瞬时完成的不可逆的极化方式。
①离子松弛式极化：陶瓷是多品材料，存在各种缺陷，使结构中存在弱束缚离子，这些弱束缚离子在热激发下从一个平衡位置迁移到另一平衡位置，且方向是不定的。在电场作用下，正负离子沿着或逆着电场方向移动最后在一个温度下发生极化。②电子松弛式极化：由于晶格热振动，晶格缺陷，杂质等使材料存在弱束缚电了，在热振动卜，吸收能量发生跃迁处于激发态，从一个结点迁移到另一个结点，电场的作用使其运动具冇方向性的弱束缚电子产生的极化方式。3.界面极化：由于相界，杂质，电化学反应使不均匀介质中的自由电荷运动受阻，且在障碍处聚集，形成界面极化，在电场作用下，不均匀介质的正负填隙离子向阴，阳极运动，使材料格点离子密度改变。分为夹层式极化和高压式极化。4.其他：谐振式极化，自发极化，转向极化。
十三?影响介质损耗的因素：实际的电介质多少总有些损耗。这损耗可用实际电容器的电流落后于理想电容器电流的相角5=71/2?。①表示实际电容器的电流较之前电压超前的相角。这里只考虑电导和极化两个因素。
十四?击穿：固体屯介质的击穿就是在电场作用下伴随着热，化学，力等等的作用而丧失其绝缘性能的现象。固体电介质的击穿是相当复杂的，除了表征材料木身的特性Z外，述受到一系列外界因素的彩响，例如试样和电极的形状，外界媒介，电压类型，温度和介质散热条件等等。分为①电击穿：当固体电介质承受的电压超过一定数值V B吋，就使相当大的电流通过其屮，使介质丧失绝缘性能。
②热击穿：当同体电介质在电场作用下，由电导和介质损耗产生的热量超过试样通过传导，对流和辐射锁能散发的热量时，试样中的热平衡就被破坏，试样温度不断上升，最终造成介质永久性的热破坏。③局部放电击穿：在电场作用下，在屯介质局部区域中所发生的放电现象，这种放电没冇电极之间形成贯穿的通道，整个试样并没有被击穿。④其他：树枝化击穿，电■机械击穿，沿面放电。
十五?介电常数的测试：①盲流介电常数的测量②电桥法测量低频介电常数③谐振
电路法测量复介电常数④传输线法⑤微波测量
十六.铁电体的电滞回线：0A：小的外加电场，不足以改变任何电畴，P和E 成线性。AB： E升高,P升高，电畴转向（负-正），直到饱和（含转向）。BC：所有电畴与电场方向一致，极化随电场的增大而增大，类似一般的电介质，只是发生电子、离子的位移极化。CD：E趋于零。P=Pr,仍冇一些电畴在正方向占优势。DF：电场方向，E区域Ec。FG：电场沿反方向继续增大，所有电畴完全沿负方向定向排列，抵达G点，反向自发极化达到饱和。GH段类似BC段。当E在反方向上减小且逐渐沿正方向变化，按照HGI-＞BC返回，形成电滞回线。
Pr（OD）：剩余极化强度，E=0, 口发极化强度的剩余部分定口发极化的全部（对整个品体而言）。电场减小，P—般不回零，而是沿C T B T D变化。即使E减小为零，仍有部分电畴保持正方向占优势。晶休出现剩余极化强度。Ps（OE）：自发极化强度，线性部分BC段的延长线与极化轴的截距（对每个电畴而言，每个电畴固有的饱和极化强度）。Ec（OF）：矫顽电场，E反向，电畴欧吉矩反转，沿E 反向的畴=逆E方向的畴，P=0.判定铁电材料依Ec的高低分为硬材料和软材料。Ec依赖电畴的频率，随Ps的增大而增大。
十七?铁电物理效应：1.压电效应：在机械应力的作用下介质发主极化，形成晶体表面电荷的效应。正压电效应：某些电解质在沿一定方向上受到外力的作用而变形吋，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态的现象。逆压电效应：当作用力的方向改变时，电荷的极性也随Z改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失的现象。2.热释电效应：当温度发生变化时，由于离子键的键长和键角发生变化，自发极化强度也将发生变化。这吋被自发极化束缚在表面的自出电荷层就要发生相应的调整，例如释放出来，恢复口由，使得品体呈现带电状态或在闭合电路中产生电流的现彖。3.电致仲缩：在外电场作用下电介质所产生的与场强二次方成正比的应变。
4.光学效应：折射率与双折射（色散现象）非线性光学效应，电光效应，光电导
和光生伏特。
十八.薄膜材料，特点，各种简单制备方法：薄膜材料：两个几何单平面向所类的物质，即在二维空间拓展呈很薄的形态。它是一个二维系统，同时，它又是现实屮存在的物体，并月?在宏观上，可看作是各向同性和均匀的物质。薄膜的厚度, 其尺寸范围从儿个纳米到儿十微米。＜l|im的膜为薄膜，＞lpm的膜为厚膜。在实际屮，厚度为几|?微米的膜也称为薄膜，生长于基片之上。SAMS是利用固体表面在稀溶液中吸附活性物质而形成的冇序分子组织，其基本原理是通过固■液界面间的化学吸附载化学反应，在基片上形成化学键连接的，取向紧密排列的二维冇序单层膜。特点：1）薄膜材料屈于介观范畴，具冇量子尺寸效应；2）薄膜表面积于体积之比很大，表面能级很大，对膜内电子输送影响很大；3）薄膜界面态复杂，力学因素和电学因素交互作用，内应力和量子隧道效应同时存在，对薄膜生长和微结构影响巨大；4）异常结构和非理想化学计量比特性明显；5）可实行多层膜复合如超晶格。量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金屈费米能级附近的电子能级由准连续编委离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级，能隙变宽现象。按功能和应用领域划分：电学、光学、工程、生物医学、装饰包装薄膜。制备方法: 1）PVD：①真空蒸发法：电阻、电了束、高频感应、激光蒸发、电弧蒸发、脉冲激光烧法；分子束外延法特点：优点：较高的沉积速度，相对较高的真空度；薄膜的纯度高。缺点：不适合组分蒸汽
压差别比较大的合金薄膜；多元合金的成分控制较困难。②溅射法：高能离子在电场作用下高速轰击阴极，经过能量交换与转移，靶材料粒子飞离出來。沉积在基板上形成薄膜。包括：二极、偏压、直流、射频、磁控（高速低温，低损伤，可溅射磁性材料）、双向靶、反应、离了束等溅射法。特点：优：任何物质均可以溅射，尤英是高熔点、低蒸汽压元素和化合物。只要是固体，不论是块状、粒状的物质都可以作为靶材料；溅射膜与基板之间的附着性好；溅射镀膜密度高，针孔少，且膜层的纯度较高，避免了杂质; 膜厚可控性和重复性哈。缺点：溅射设备复杂，需要高压装置；溅射沉积的沉膜速率低；基板温度较高和易受杂质气体影响。2） CVD：MOCVDo 3）溶液镀膜法：Sol-Gel法；LB法：利用分子表而活性在水■气界而上形成凝结膜，并将该膜逐次转移到固体基板上，形成单层或多层类品薄膜的一种制膜方法。简单，广泛，定向排列，单分子层，设备简单，操作方便。成膜效率低，有机膜使用受限, 厚度小，表征困难；阳极氧化法；电沉积法；化学镀膜法；电镀法；水热法；液相自组装法。
十九?材料测试手段的应用:1.XRD：确定材料屮包含哪几种结品物质或者某种结晶物质以何种结晶状态存在（物相分析），晶格参数的确定以及晶体取向形变生长等的研究。2.电子显微分析：SEM,TEM （分析物质的微观形貌，晶体结构和化学组成）EPMA （电子探针显微分析仪，一定厚度的成分分析），AFM,STM,AEM。
3.热分析:①测定物理量（能量、尺寸、结构的变化）:测能量变化DTA,测质量变化TG,测尺寸变化TE （热膨胀法）②测试样屮产生的气体：热分解气体，色谱分离法。
4.振动光谱分析：（分子结构的基础研究及物质化学组成的分析：红外光谱分析和拉曼光谱。
5.光电子能谱仪：研究物质表面的性质和状态：俄歇电子能谱，紫外电子能谱，光屯子能谱，离子探针显微分析。二十?缺陷物理（哪些缺陷，缺陷方程式，质量作用定律）二十一.Ba', Ba?+在能级中的位置，判断位置的公式
二十二.某种材料（LED,光伏玻璃,电子陶瓷，液晶）的发展趋势二十三.超导材料的研究动向