固体物理知识点总结

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固体物理知识点

固体物理知识点
* 2
d 2 E dK 2
,是一种表观质量,并不意味着电子质量的
改变,是由于周期场对电子运动的 影响,使得导带底和价带顶的能量不一样,得出导带底 和价带顶的电子有效质量不一样。 25、晶体中原胞数目与声学波和光学波数目的关系。 26、晶系、布喇菲格子、空间群、空间点阵的数目。 27、 简单立方原胞、 面心立方原胞、 体心立方原胞的正倒格子的相互关系、 基矢与体积。 28、晶体中原胞与格波、振动频率的关系。 29、声子的角频率、能量和动量的表示方法。 30、光学波声子的分类及其含义。 31、金属一维运动的自由电子波函数、能量以及波矢的表示式。 32、能量标度下和动量标度下费米自由电子气系统的态密度。
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固体物理知识点
16、 金刚石的结构特点: 金刚石晶胞中由于位于四面体中心的原子和顶角原子价键的取 向各不相同(即中心原子和顶角原子的周围情况不同) ,所以是复式格子。这种复式格子是 由两个面心立方格子沿体对角线方向位移 1/4 体对角线长度套构而成的。 17、声子:晶格振动能量是量子化的,以 hν l 为单位来增减能量, hν l 就称为晶格振动 能量的量子,即声子。 18、非简谐效应:在晶格振动势能项中,考虑了 δ 以上 δ 高次项的影响,此时势能曲
2
线是非对称的,因此原子振动时会产生热膨胀和热传导。 19、点缺陷的分类:
⎧本征热缺陷: 弗伦克尔缺陷、肖脱基缺陷 ⎪ ⎪杂质缺陷: 置换型、填隙型 晶体点缺陷⎨ ⎪色心 ⎪极化子 ⎩
20、极化子:一个携带者四周的晶格畸变而运动的电子,可看作为一个准粒子(电子+ 晶格的极化畸变) ,叫做极化子。 21、布里渊区:在波矢空间中倒格矢的中垂线把波矢空间分成许多不同的区域,在同一 区域中能量是连续的,在区域的边界上能量是不连续的,把这样的区域称为布里渊区。 22、费米能级:是温度和电子数目的函数。费米面是绝对零度时电子填充最高能级的能 量位置,从统计的观点来看,费米面就是电子填充几率为二分之一的能级位置。 23、 布洛赫波: 电子在晶格的周期性势场中运动的波函数是一个按晶格的周期性函数调 幅的平面波。 24、电子的有效质量: m = h

固体物理知识总结

固体物理知识总结

§5-2 线缺陷——位错 线缺陷——位错
一,位错的基本类型
"刃位错 刃位错"和"螺位错 螺位错" 刃位错 螺位错 刃型位错的特点是位错线垂直 垂直于滑移矢量b; 垂直 螺型位错的特点是位错线平行 平行于滑移矢量b. 平行 位错线的特征
二,位错的运动
位错的滑移 位错的攀移
§5-3 面缺陷与体缺陷
一,层错(堆垛层错) 二,晶界 三,小角晶界 四,体缺陷(包裹体)
2.元胞 初基元胞,基矢, 初基元胞,基矢,格矢,威格纳-赛兹 元胞(W-S元胞,对称元胞), 3.惯用元胞和轴矢 惯用元胞,轴矢
三,常见晶体结构举例
致密度η(又称空间利用率),配位数,密 堆积 1. 简单立方(sc) 配位数=6,惯用元胞包含格点数 = 1 惯用元胞包含格原子数 = 1 2. 面心立方(fcc) 配位数=12,惯用元胞包含格点数=4 惯用元胞包含格原子数 = 4 3.体心立方(bcc) 配位数=8,惯用元胞包含格点数=2 惯用元胞包含格原子数 = 2
九,硅和锗的能带结构 1. 能带的简并 2. k空间等能面 3. 回旋共振 4. 硅和锗的导带结构 5. 硅和锗的价带结构
第五章
§5-1
晶体缺陷
点缺陷
一,点缺陷的类型 (1)肖脱基(Schottky)缺陷 (2)费伦克尔(Frenkel)缺陷 (3)间隙原子缺陷 (4)色心
二,杂质原子 施主,受主杂质的能级
(4)旋转-反演操作(象转操作) 2.分数周期平移T/n
(1) n度螺旋轴指数 2.晶向指数 3.晶面指数(密勒指数)
六角晶系的四指数表示.
六,倒格子与布里渊区 1. 倒格子:
(1)定义 (2)倒格子的重要性质(正倒格子间的关系) 2. 布里渊区(B.Z) 七,晶体x光衍射 1.决定散射的诸因素 1.决定散射的诸因素 (1)原子散射因子 (2)几何结构因子

固体物理重要知识点总结

固体物理重要知识点总结

固体物理重要知识点总结晶体:是由离子,原子或分子(统称为粒子)有规律的排列而成的,具有周期性和对称性非晶体:有序度仅限于几个原子,不具有长程有序性和对称性点阵:格点的总体称为点阵晶格:晶体中微粒重心,周期性的排列所组成的骨架,称为晶格格点2微粒重心所处的位置称为晶格的格点(或结点)晶体的周期性和对称性:晶体中微粒的排列按照一定的方式不断的做周期性重复,这样的性质称为晶体结构的周期性。

晶体的对称性指晶体经过某些对称操作后,仍能恢复原状的特性。

(有轴对称,面对称,体心对称即点对称)密勒指数:某一晶面分别在三个晶轴上的截距的倒数的互质整数比称为此晶面的密勒指数配位数:可用一个微粒周围最近邻的微粒数来表示晶体中粒子排列的紧密程度,称为配位数致密度:晶胞内原子所占体积与晶胞总体积之比称为点阵内原子的致密度固体物理学元胞:选取体积最小的晶胞,称为元胞:格点只在顶角,内部和面上都不包含其他格点,整个元胞只含有一个格点:元胞的三边的平移矢量称为基本平移矢量(或者基矢);突出反映晶体结构的周期性元胞:体积通常较固体物理学元胞大;格点不仅在顶角上,同时可以在体心或面心上;晶胞的棱也称为晶轴,其边长称为晶格常数,点阵常数或晶胞常数;突出反映晶体的周期性和对称性。

布拉菲格子:晶体由完全相同的原子组成,原子与晶格的格点相重合而且每个格点周围的情况都一样复式格子:晶体由两种或者两种以上的原子构成,而且每种原子都各自构成一种相同的布拉菲格子,这些布拉菲格子相互错开一段距离,相互套购而形成的格子称为复式格子,复式格子是由若干相同的布拉菲格子相互位移套购而成的声子:晶格简谐振动的能量化,以hv i来增减其能量,hv i就称为晶格振动能量的量子叫声子非简谐效应:在晶格振动势能中考虑了8 2以上3高次项的影响,此时势能曲线能是非对称的,因此原子振动时会产生热膨胀与热传导点缺陷的分类:晶体点缺陷:①本征热缺陷:弗伦克尔缺陷,肖脱基缺陷②杂质缺陷:置换型,填隙型③色心④极化子布里渊区:在空间中倒格矢的中垂线把空间分成许多不同的区域,在同一区域中能量是连续的,在区域的边界上能量是不连续的,把这样的区域称为布里渊区爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么?答:按照爱因斯坦温度的定义,爱因斯坦模型的格波的频率大约为1013H Z,属于光学支频率,但光学格波在低温时对热容的贡献非常小,低温下对热容贡献大的主要是长声学格波,也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源。

固体知识点物理总结高中

固体知识点物理总结高中

固体知识点物理总结高中一、固体的特性固体是物质存在的三种形态之一,其特点主要表现在以下几个方面:1. 定形性固体具有固定的形状和体积,不易被外力改变。

2. 弹性固体在受到外力作用时,会发生形变,但在去除外力后,又会恢复原状。

3. 坚固性固体的分子间有着紧密结合,使得它们具有一定的强度和硬度。

4. 导热性固体具有较强的导热性,能够传递热量。

5. 导电性部分固体具有导电性,能够传递电流。

二、固体的结构固体的结构主要分为离子晶体、分子晶体和金属晶体。

1. 离子晶体离子晶体是由正负离子通过静电力相互结合而成,晶体中正负离子的数量相等,呈电中性。

2. 分子晶体分子晶体是由分子通过共价键相互结合而成的固体,分子间的相互作用力比较弱。

3. 金属晶体金属晶体是由金属元素经过离子键相互结合而成的固体,金属晶体中的原子之间存在金属键的结合。

三、固体的性质固体的性质主要包括热性质、电性质和力学性质。

1. 热性质固体在不同温度下具有不同的热膨胀系数,随着温度的升高,固体的体积会扩大。

2. 电性质固体的电性质可以分为导电和绝缘两种情况。

金属晶体具有良好的导电性,离子晶体、分子晶体和非金属晶体通常是绝缘体。

3. 力学性质固体的力学性质主要包括硬度、弹性模量、屈服强度、断裂强度等。

四、固体的物理现象在日常生活和实验研究中,固体所表现出的物理现象主要包括:1. 热膨胀固体在受热时会发生体积的膨胀,这种现象被称为热膨胀。

2. 电阻现象不同类型的固体在受到电流作用时,会表现出不同的电阻特性,并且会有发热现象。

3. 弹性变形固体在受力作用时会发生弹性变形,这种变形是可逆的,即去除外力后,固体会恢复原状。

4. 塑性变形当固体受到较大的外力作用时,会发生塑性变形,使得其形状产生永久性改变。

五、固体的相关物理量在研究固体的过程中,涉及到一些固体的相关物理量。

主要包括:1. 密度固体的密度是指单位体积内的物质质量。

2. 热膨胀系数固体在受热时体积变化的比例与温度变化的比例之比。

物理学中的固体物理学基础知识点

物理学中的固体物理学基础知识点

物理学中的固体物理学基础知识点固体物理学是物理学的分支学科,研究固体材料的性质、结构和行为。

本文将介绍一些固体物理学的基础知识点,包括晶体结构、声子和电子等。

一、晶体结构晶体是由原子、分子或离子组成,具有一定的周期性结构。

晶体结构包括晶格和基元两个基本概念。

1. 晶格晶格是指晶体中重复出现的基本单元,可以看作是无限重复的点阵。

晶体的晶格有五种常见结构类型:立方晶系、正交晶系、单轴晶系、菱面晶系和三斜晶系。

不同类型的晶格具有不同的对称性。

2. 基元基元是指晶体中最小的重复单元,其组合可以构成整个晶体。

基元可以是一个原子、一对原子或一组原子。

例如,钠氯化物晶体的基元是由一个钠离子和一个氯离子构成的。

二、声子声子是固体中振动的量子态,对应于晶体中原子的振动模式。

声子的产生和传播与晶体的结构和原子间相互作用有关。

声子的性质及其在固体物理中的作用有很多研究,其中最重要的是声子在热传导中的角色。

声子的传播会导致热量的传递,因此理解声子的性质对于材料的热导率和热电性能的研究具有重要意义。

三、电子固体中的电子是固体物理学中的重要研究对象。

电子在晶体中的行为由量子力学描述,其中包括能带理论、费米面和导电性等。

1. 能带理论能带理论是描述固体中电子能级分布的理论。

在晶体中,原子间的相互作用导致原子能级发生分裂,形成能带。

根据氢原子能级的经验规则,能带可以分为价带和导带。

2. 费米面固体中电子的分布状态由费米面决定。

费米面是能带理论中的重要概念,描述了能量最高的占据态与能量最低的未占据态之间的分界面。

3. 导电性固体材料的导电性与其中的电子行为密切相关。

根据电子在能带中的填充情况,材料可以被分为导体、绝缘体和半导体。

导体中的能带存在部分填充的状态,电子可以自由移动,并且易于形成电流。

绝缘体中的能带被完全填满,电子难以进行移动。

半导体的能带填充情况介于导体和绝缘体之间,通过施加外加电场或温度变化可以改变其导电性。

总结:固体物理学是物理学的重要分支,研究固体材料的性质和行为。

固体物理学整理要点

固体物理学整理要点

固体物理复习要点第一章 1、晶体有哪些宏观特性?答:自限性、晶面角守恒、解理性、晶体的各向异性、晶体的均匀性、晶体的对称性、固定的熔点这是由构成晶体的原子和晶体内部结构的周期性决定的。

说明晶体宏观特性是微观特性的反映2、什么是空间点阵?答:晶体可以看成由相同的格点在三维空间作周期性无限分布所构成的系统,这些格点的总和称为点阵。

3、什么是简单晶格和复式晶格?答:简单晶格:如果晶体由完全相同的一种原子组成,且每个原子周围的情况完全相同,则这种原子所组成的网格称为简单晶格。

复式晶格:如果晶体的基元由两个或两个以上原子组成,相应原子分别构成和格点相同的网格,称为子晶格,它们相对位移而形成复式晶格。

4、试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别。

答:(1)固体物理学原胞(简称原胞)构造:取一格点为顶点,由此点向近邻的三个格点作三个不共面的矢量,以此三个矢量为边作平行六面体即为固体物理学原胞。

特点:格点只在平行六面体的顶角上,面上和内部均无格点,平均每个固体物理学原胞包含1个格点。

它反映了晶体结构的周期性。

(2)结晶学原胞(简称晶胞)构造:使三个基矢的方向尽可能地沿着空间对称轴的方向,它具有明显的对称性和周期性。

特点:结晶学原胞不仅在平行六面体顶角上有格点,面上及内部亦可有格点。

其体积是固体物理学原胞体积的整数倍。

5、晶体包含7大晶系,14种布拉维格子,32个点群?试写出7大晶系名称;并写出立方晶系包含哪几种布拉维格子。

答:七大晶系:三斜、单斜、正交、正方、六方、菱方、立方晶系。

6.在晶体的宏观对称性中有哪几种独立的对称元素?写出这些独立元素。

答:7.密堆积结构包含哪两种?各有什么特点? 答:(1)六角密积第一层:每个球与6个球相切,有6个空隙,如编号1,2,3,4,5,6。

第二层:占据1,3,5空位中心。

第三层:在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式。

固体物理重点总结

固体物理重点总结
格为简立方,氯化铯结构属简立方。
(2)氯化钠结构
氯化钠结构属面心立方。
氯化钠结构由两个面心立方子晶格 沿体对角线位移1/2的长度套构而成。
(3)金刚石结构 (闪锌矿结构)
cc 金刚石结构是由两个面心立方子晶格沿体对角线位移1/4 的长度套构而成,其布喇菲晶格为面心立方。
金刚石结构属面心立方,每个晶胞包含8个碳原子。
金刚石结构每个固体物理学原胞
包含1个格点,基元由两个碳原子组成,
位于(000)和
1 1 1 4 4 4
处。
金刚石结构: 单晶硅、单晶锗结构
cc
闪锌矿结构: 硫化锌ZnS(顶角和面心上S,晶胞内是Zn) 锑化铟、砷化镓、磷化铟
倒格
b1 2π a2 a3 Ω
其中 a1,a2 ,a3 是正格基矢,Ω a1 a2 a3
Ω a1 a2 a3 1 a3 4
a1 a i j k 2
a2 a i j k 2
a3 a i j k 2
平均每个晶胞包含 2个格点。
Ω a1 a2 a3 1 a3 2
复式格 (1)氯化铯结构
Cl
Cs
氯化铯结构是由两个简立方子晶格沿体对角线位移1/2的 长度套构而成。 Cl-和Cs+分别组成简立方格子,其布喇菲晶
???????nnnnxxxxnmx?????naqtinnax???en2mnn1n2n1am??m色散关系波矢q范围晶格振动波矢的数目晶体的原胞数bk条件波矢q取值2sin2aqm???aqa???nnnxx??oa?a?2lnaq2?晶格振动的波矢数目晶体的原胞数n格波振动频率模式数目晶体的自由度数mnn晶体中格波的支数原胞内原子的自由度数mnn是晶体的原胞个数n是原胞内原子个数m是维数

固体物理各章节知识点详细总结

固体物理各章节知识点详细总结

3.1 一维晶格的振动
3.1.1 一维单原子链的振动
1. 振动方程及其解 (1)模型:一维无限长的单原子链,原子间距(晶格常量)为
a,原子质量为m。
模型 运动方程
试探解
色散关系
波矢q范围 B--K条件
波矢q取值
一维无限长原子链,m,a,
n-2 n-1 n mm
n+1 n+2
a
..
m x n x n x n 1 x n x n 1
x M 2 n x 2 n 1 x 2 n 1 2 x 2 n
..
x m 2n1 x 2 n 2 x 2 n 2 x 2 n 1
x
Aei2n1aqt
2 n1
x
Bei2naqt
2n
相隔一个晶格常数2a的同种原子,相位差为2aq。
色散关系
2co as q A M 22B0 m 22A 2co as q B0
a h12 h22 h32

2π Kh
d h1h2h3

d K 得: h1h2h3
h1h2h3
简立方:a 1 a i,a 2 aj,a 3 a k ,
b12πa2a3 2πi
Ω
a
b22πa3a1 2πj
Ω
a
b32πa1a2 2πk
Ω
a
b1 2π i a
b2 2π j a
2π b3 k
2n-1
2n
2n+1
2n+2
M
m
质量为M的原子编号为2n-2 、2n、2n+2、···
质量为m的原子编号为2n-1 、2n+1、2n+3、···
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一、考试重点
晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带论的基本概念和基本理论和知识
二、复习内容
第一章晶体结构
基本概念
1、晶体分类及其特点:
单晶粒子在整个固体中周期性排列
非晶粒子在几个原子范围排列有序(短程有序)
多晶粒子在微米尺度内有序排列形成晶粒,晶粒随机堆积
准晶体粒子有序排列介于晶体和非晶体之间
2、晶体的共性:
解理性沿某些晶面方位容易劈裂的性质
各向异性晶体的性质与方向有关
旋转对称性
平移对称性
3、晶体平移对称性描述:
基元构成实际晶体的一个最小重复结构单元
格点用几何点代表基元,该几何点称为格点
晶格、
平移矢量基矢确定后,一个点阵可以用一个矢量表示,称为晶格平移矢量
基矢
元胞以一个格点为顶点,以某一方向上相邻格点的距离为该方向的周期,以三个不同方向的周期为边长,构成的最小体积平行六面体。

原胞是晶体结构的最小体积重复单元,可以平行、无交叠、无空隙地堆积构成整个晶体。

每个原胞含1个格点,原胞选择不是唯一的
晶胞以一格点为原点,以晶体三个不共面对称轴(晶轴)为坐标轴,坐标轴上原点到相邻格点距离为边长,构成的平行六面体称为晶胞。

晶格常数
WS元胞以一格点为中心,作该点与最邻近格点连线的中垂面,中垂面围成的多面体称为WS原胞。

WS原胞含一个格点
复式格子不同原子构成的若干相同结构的简单晶格相互套构形成的晶格
简单格子
点阵格点的集合称为点阵
布拉菲格子全同原子构成的晶体结构称为布拉菲晶格子。

4、常见晶体结构:简单立方、体心立方、面心立方、
金刚石
闪锌矿
铅锌矿
氯化铯
氯化钠
钙钛矿结构
5、密排面将原子看成同种等大刚球,在同一平面上,一个球最多与六个球相切,形成密排面
密堆积密排面按最紧密方式叠起来形成的三维结构称为密堆积。

六脚密堆积密排面按AB\AB\AB…堆积
立方密堆积密排面按ABC\ABC\ABC…排列
5、晶体对称性及分类:
对称性的定义晶体绕某轴旋转或对某点反演后能自身重合的性质
对称面
对称中心
旋转反演轴
8种基本点对称操作
14种布拉菲晶胞
32种宏观对称性
7个晶系
6、描述晶体性质的参数:
配位数晶体中一个原子周围最邻近原子个数称为配位数。

晶体最大配位数为12,晶体可能配位数12,8,6,4,3,2。

晶列过任意两格点的直线称为晶列
晶向晶列方向
晶向指数
晶面全部格点用一族平行平面包含,该平行平面族称为晶面族,族中每个平面称为晶面
晶面指数晶面在元胞基矢截距的倒数的互质整数组称为晶面指数密勒指数(hkl)晶面在晶胞基矢上截距的倒数的互质整数组称为密勒指数
面间距
面密度
体密度
致密度
解理面对原子晶体,密勒指数简单的晶面族,面间距较大,晶面格点密度大,晶面间结合力较小,容易解理。

对离子晶体,晶面格点密度大且晶面是电中性的晶面容易解理
7、倒格子:
定义倒格子是晶格点阵在波矢空间的傅立叶变换
倒格子基矢
倒格矢
布里渊区以任意倒格点为原点,作所有倒格矢的垂直平分面将倒格子空间分成的一系列区域,称为布里渊区
●理论公式
1、布拉菲点阵分布函数 ???
2、倒格矢
3、倒格子基矢与正格子关系式
4、晶面指数(57-60)、密勒指数(61)、晶面间距(65-66)、晶面原子密度的计算?????
●图形和关系曲线
1、简单立方(配位数、元胞、元胞基矢、晶胞、晶胞基矢、不同晶面上格点分布、倒
格子基矢、第一布里渊区)
2、
3、
2、体心立方(配位数、元胞、元胞基矢、晶胞、晶胞基矢、不同面上格点分布、倒格子基矢、第一布里渊区)
4、面心立方(配位数、元胞、元胞基矢、晶胞、晶胞基矢、不同面上格点分布、倒格
子基矢、第一布里渊区)
5、
6、
7、
8、(115-120)
4、金刚石结构(最小结构单元、配位数、元胞、晶胞、晶胞基矢、不同面格点分布、倒格子基矢、第一布里渊区)
第二章晶体结合
基本概念
1、两粒子间排斥力及其性质
两粒子间吸引力及其性质
两粒子间总相互作用力及其特点
2、两粒子间相互作用势能
3、
晶体总相互作用能
晶体结合能绝对零度下,忽略粒子零点振动能,晶体粒子最小总相互作用势能等于晶体结合能
4、离子键及特点
5、
马德隆常数
6、共价键的形成及其特点两个原子各出一个电子,在两个原子核之间形成较大电子云
密度被两个原子共用、自旋相反配对的电子结构
7、
极性共价键形成及其特点共用电子对偏向负电性大的原子的共价键
6、金属键形成及其特点金属原子结合成金属晶体时,价电子脱离原子成为晶格共有电子,原子成为正离子实,共有化电子与离子实库仑引力构成金属键
7、范德瓦耳斯键形成及其特点
原子负电性
原子电离能基态原子失去一个电子成为正离子所需能量
原子亲和能基态原子俘获一个电子成为负离子时释放的能量
8、原子负电性与晶体结构关系
9、
10、SP3、SP2、SP轨道杂化的形成及其性质原子S、P轨道波函数杂化形成的波函数给出的电子几率分布称为杂化轨道。

●理论公式
1、两粒子间相互作用能的一般形式
2、两粒子间相互作用力的一般形式
3、晶体体积弹性模量
4、原子负电性计算式
●图形和关系曲线
1、两粒子相互作用势能
2、两粒子相互作用力
3、SP3杂化轨道示意图
第三章晶格振动
●基本概念
1、一维单原子晶格振动及其特点
2、一维双原子晶格振动及其特点
3、简谐近似原子绕格点弹性振动(谐振),振动位移与弹性力成正比
4、最近邻近似
5、周期性边界条件
6、格波
8、格波波矢、波矢空间、
波矢密度
第一布里渊区波矢个数
9、
8、色散关系圆频率-波长关系
群速度
相速度原子振动状态用格波位相描述,波速等于振动位相传播速度,称为相速度
10、光学支格波
11、
声学支格波
长纵光学波、长纵声学波基元中两个原子相反振动,形成长光学波
10、振动模式数每个波矢对应一个声学波圆频率和一个光学波圆频率。

N个元胞一维双原子晶格共有2N个独立振动模式(自由度)。

11、振动模式数与晶体结构的关系
11、声子晶格振动能量的“量子”
声子准动量
声子统计分布一定温度下,晶体中能量为 的平均声子数由玻色-爱因斯坦统计给出, 平均声子数
12、振动模式密度 12、正则变换
独立振动模式的正交性、
完备性周期性边界条件下,所有的晶格振动模式构成正交、完备集 态空间
理论公式
1、 一维格波、
二维格波
三维格波解
2、一维、二维、三维晶格周期性边界
3、三维晶格振动总能量表达式及其意义
4、晶格振动模式密度定义
5、一维、二维、三维晶格振动模式密度计算
()dn
g d ωω
=
●图形和关系曲线
1、一维单原子晶格色散关系曲线
2、一维双原子晶格色散关系曲线
第四章晶体能带
●基本概念
1、单电子近似(包括:绝热近似假设相对于电子运动速度,离子实近似固定在格点上不动。

平均场近似假设每个价电子所处的周期场相同,与其它价电子、离子实的库仑相互作用只与该价电子位置有关
周期性势场近似若单电子势具有晶格平移周期性,晶体价电子的定态薛定谔方程求解转化为晶格周期场中单电子薛定谔方程求解)
2、电子共有化运动、晶体电子、能带电子波包代表的电子称为能带电子
3、布洛赫定理
布洛赫波的物理意义
4、周期性边界条件
5、电子波矢
、波矢空间、波矢空间密度、电子能态(状态)密度
6、能带共有化电子能量本征值,不同波矢对应的能量值(能级)的集合,称为能带
禁带(能隙)、满带、空带、导带能量最低的空带、价带能量最高的满带、近满带、半满带、能带底、能带顶、能带宽度
7、准经典近似、波包
8、电子平均速度能带电子波包群速度定义为能带电子的平均速度
电子加速度
9、电子有效质量及其物理意义
电子有效质量概括了周期场对电子的作用,使外场下能带电子的运动,可用服从牛顿运动定律、具有有效质量的“赝电子”来描述。

能带底电子有效质量
能带顶电子有效质量
10、导体、绝缘体、半导体
的能带图
11、固体导电性特点及其能带论解释
11、空穴及物理意义电场作用下,缺1个电子的能带中其余2N-1个电子对电流的贡献等效为1个带正电子电量粒子的贡献,这个粒子称为空穴
、空穴电荷量、空穴有效质量
理论公式
1、一维晶格、二维晶格、三维晶格的状态(能态)密度
2、布洛赫波函数
3、电子、空穴平均速度
4、电子、空穴有效质量
5、晶体电子在外场作用下的牛顿第二定律
6、单电子近似下的薛定谔方程
图形和关系曲线
1、电子能带的四种不同表示方法
2、
2、导体、半导体、绝缘体能带
三、试卷结构
共七大题
1、填空题(20空,共20分)
2、画图及计算(10分)
3、概念解释题(共5个概念,10分)
4、画图及计算(15分)
5、论述题(10分)
6、画图及论述(15分)
7、运用公式计算(20分)
满分:100分
四、成绩构成
期末考试成绩80%,平时成绩20%
特点:1、考试题目体现不同章节内容的连续 2、对所学内容的准确掌握
补充:第一章PPT68改错
第一章PPT75说明。

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