固体物理1省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptxVIP

固体物理;主要参考书;绪论

第一章晶体结构

第二章晶体结合

第三章晶格振动与晶体热学性质

第四章能带理论

第六章金属电子论;第4页;◆物质分类

物理学：固体、液体、气体和等离子体

化学：有机物质和无机物质

生物学：生命物质和非生命物质;◆固体物理学发展

20世纪代中叶：量子力学和统计物理学;物理学是研究探索物质结构，相互作用和运动基本规律学科;◆固体物理学基本问题;18世纪，阿羽衣观察到晶体外部几何规则性;1933年，迈斯纳发觉超导体含有完全抗磁性;1948年，巴丁、布喇顿以及肖克莱于创造晶体管;黄昆(1919—)

世界著名物理学家、我国固体物理学和半导体物理学奠基人、中国科学院院士、度国家最高科学技术奖取得者

四十年代，提出固体中杂质缺点造成Ｘ光漫散射理论，六十年证实并得到应用，被称为“黄漫散射”。

1950年同其夫人艾夫合作，首次提出多声子无幅射跃迁理论——“黄─里斯理论”。

1951年，首次提出描述晶体中光学位移、宏观电场与电极化三者关系“黄方程”，1963年拉曼散射试验所证实。;1954年，Born（1882-1970）和黄昆合作《晶格动力论》——一部有世界影响经典科学专著。

波恩在给爱因斯坦一封信中写道：“我现在正在同一个中国合作者黄昆博士完成一本晶格量子力学书。书稿内容已完全超越了我了解，我能知道年轻黄昆以我们两人名义所写东西，就很高兴”。;§1-1一些晶格实例;一、简立方晶格;二、体心立方晶格;若将体心立方结构分为A层和B层结构，则体心立方结构可看成…ABAB…堆积结构(设原子球半径为r0)。;三、密堆积结构;1、密堆积结构主要特征;2、六角密排与立方密排密堆结构图示;第21页;第22页;第23页;第24页;3、密堆积结构单元;四、金刚石结构;5.NaCl晶格结构;6.CsCl晶格结构;7.闪锌矿ZnS晶格结构;§1-2晶体周期性;1.基元、格点和晶格;(2)晶格;晶格是晶体结构周期性数学抽象，它忽略了晶体结构详细内容，保留了晶体结构周期性。;(3)格点;2.布拉维晶格、简单晶格和复式晶格;;;特点：格点只在平行六面体顶角上，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。它反应了晶体结构??期性。;原胞内任一点位矢表示为：;基矢：结晶学原胞基矢普通用表示。;;4、结晶学原胞与固体物理学原胞间相互转化;;;(3)体心立方;;;Cl-和Na+分别组成面心立方子晶格。;(3)氯化铯结构;六角密排晶格原胞;§1.3晶向、晶面和它们标志;(3)晶列族中每一晶列上，格点分布都是相同；;(2)晶向指数;(b)以结晶学原胞基矢表示;AD晶列指数为:;在立方体中有，沿立方边晶列一共有6个不一样晶向，因为晶格对称性，这6个晶向并没有什么区分，晶体在这些方向上性质是完全相同，统称这些方向为等效晶向，写成100。;(a)平行晶面组成晶面族，晶面族包含全部格点；;如图取一格点为顶点，原胞三个基矢为坐标系三个轴，设某一晶面与三个坐标轴分别交于A1,A2,A3,设晶面法线ON交晶面A1A2A3于N，ON长度为?d，d为该晶面族相邻晶面间距离，?为整数，该晶面法线方向单位矢量用表示，则晶面A1A2A3方程为：;;能够证实：r,s,t必是一组有理数---阿羽依有理数定理。;;能够证实h1，h2，h3一定是互质，称它们为该晶面族面指数，记为(h1h2h3)。;;AEGABCDDIHG;(3)等效晶面;§1.4倒格子;1倒格定义;倒格基矢方向和长度怎样呢？;1.;3.;4.倒格矢与正格中晶面族(h1h2h3)

正交，且其长度为。;B;(2)证实长度等于。;3倒格子与傅里叶变换;晶体中任一处r物理量;晶体结构;已知晶体结构怎样求其倒格呢？;;;例2：证实体心立方倒格是面心立方。;倒格矢：;一对称性与对称操作;对称性：若一个物体（或晶体图形）当对其施行某种规律动作以后，它依然能够恢复原状（即其中点、线、面都与原始点、线、面完全重合）时，就把该物体（图形）所含有这种特征称之为“对称性”。

对称变换（对称操作）：借助某种几何要素，能使物体（或对称图形）恢复原状所施行某种规律动作，就称为“对称变换”。

对称要素（对称元素）：对物体（或图形）进行对称变换时所借以参考几何要素，称为“对称要素”。;操作前后，两点间距离保持不变，;I为单位矩