固体物理的前沿应用.doc

课程设计 题目：固体物理的前沿应用 专 业 名 称 电子科学与技术 姓 名 蔡涛2905202002 高峰2905202005 代福胜 2905202021 摘要：本文对于固体物理中晶体结构以及其性质，做了简单介绍，并探讨了固体物理的一些应用，以及它在国家项目中的情况和今后的发展前景。 关键字： 晶体结构 ，固体物理，固体激光器，固体表面物理化学。 目录 固体物理学的研究对象 1.0 固体的一些性质 1.1 固体物理学中得晶体结构 1.2 固体表面物理化学 2.0 固体激光器 2.1 固体物理在其它方面的应用 2.2 固体物理学的展望 2.3 固体物理前沿和国家重点项目 3 1.固体物理学 1.0 固体物理学研究的对象 固体物理学是研究的、它的及其各种内部运动，以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和运动形式很复杂，这方面的研究是从晶体开始的，因为晶体的内部结构简单，而且具有明显的规律性，较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为　　 由于固体物理本身是微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等技术学科的基础，也由于固体物理学科内在的因素，固体物理的研究论文已占物理学中研究论文三分之一以上。同时，固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长，正在形成新的交叉领域。 固体物理对于技术的发展有很多重要的应用，发明以后，技术迅速发展，电子学技术、计算技术以至整个信息产业也随之迅速发展。其经济影响和社会影响是革命性的。这种影响甚至在日常生活中也处处可见。 固体磁性是一个有很久历史的研究领域。抗磁性是物质的通性，来源于在磁场中电子的轨道运动的变化。从20世纪初至30年代，经过许多学者努力建立了抗磁性的基本理论。范扶累克在1932年证明在某些抗磁分子中会出现顺磁性；朗道在1930年证明导体中传导电子的非局域的轨道运动也产生抗磁性，这是量子的效应；在1895年测定了顺磁体磁化率的温度关系，在1905年给出顺磁性的经典统计理论，得出居里定律。顺磁性的连同大量的实验研究，导致顺磁盐绝热去磁致冷技术出现，技术和微波激射放大器的发明，以及固体波谱学的建立。 固体的相变晶体内部的原子可以形成不同形式的点阵。处于不同形式点阵的晶体，虽然化学成分相同，物理性质却可能不同。不同的点阵形式具有不同的能量：在低温时，点阵处于能量最低的形式；当晶体的内部能量增高，温度升高到一定数值，点阵就会转变到能量较高的形式。这种转变称为相变，相变会导致晶体物理性质的改变，相变是重要的，也是重要的研究课题。 固体物理学 在固体物理学中相变占有重要地位。它涉及熔化、凝聚、凝固、晶体生长、蒸发、相干衡、相变、临界现象等，19世纪研究了相平衡的热力学。后来厄任费斯脱在1933年对各种相变作了分类。60年代以后，人们对发生相变点的临界现象做了大量研究，总结出标度律和普适性。卡达诺夫在1966年指出在临界点粒子之间的关联效应起重要作用。威耳逊在1971年采用量子场论中群方法，论证了临界现象的标度律和普适性，并计算了临界指数，取得成功。 晶体是的均匀物体。生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性。从微观来看，组成晶体的原子在空间呈周期重复排列。即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的周期，不断重复出现。如从重复出现的每个基元中各取某一相当点，则这些点合在一起形