固体物理-第一章-绪论-1-3.ppt

理学院材料物理与化学系;绪论;CrystalStructureofCaCO3;Be2O3CrystalandGlassofBe2O3;二、固体物理开展历程;——十九世纪末叶，费多洛夫，熊夫利、巴罗等独立地发

展了关于晶体微观几何结构的理论体系，为进一步研

究晶体结构的规律提供了理论依据;——爱因斯坦引进量子化的概念来研究晶格振动;20世纪40年代末50年代初硅、锗半导体的出现产生了半导体物理〔飞跃〕

20世纪50年代至今研究不断向广度和深度开展。

广度：固体物理学领域包括金属物理、半导体物理、磁学、电介质物理等研究某类固体或某个问题的分支学科。

深度：不断深入探讨固体粒子间相互作用与运动状态以及缺陷的形成与运动规律等，引入准粒子概念－声自；通过现代实验技术研究极端条件下〔超高压、强磁场、极低温等〕固体性质及固体外表、界面、非晶态固体的特殊性质。;——高纯度的完整晶体、杂质、缺陷对金属、半导体

电介质、磁性材料以及其它固体材料性能的影响;——探索新材料和设计新器件;固体物理领域;固体物理是一门实验性学科——为说明固体表现出的现象与内在本质的联系，建立和开展关于固体的微观理论;1.根据晶体中原子规那么排列的特点，建立晶格动力学理论，引入声子的概念，说明了固体的低温比热和中子衍射谱;第一章晶体的结构

第二章晶体的结合

第三章晶格振动与晶体热学性质

第四章晶体的缺陷

第五章晶体中电子能带理论;1、《固体物理教程》主编王矜奉山东大学出版社

2、《固体物理学》主编黄昆高等教育出版社

3、《固体物理学》主编顾秉林清华大学出版社

4、《固体物理学》主编方俊鑫上海科学技术出版社

5、《固体物理学简明教程》主编蒋平复旦大学出版社;1、了解并掌握晶体结构及X光衍射、晶体结合、晶格振动、晶体缺陷、能带理论等相关知识。

2、成绩评定方法

总成绩=平时+期末

平时成绩=考勤+课堂表现+作业

平时成绩：20％期末成绩：80％;第一章晶体的结构

§1.1晶体的共性

§1.2密堆积

§1.3布拉菲空间点阵

§1.4晶列晶面指数

§1.5倒格空??

§1.6晶体的对称性

§1.7晶格结构分类

§1.8晶体的X光衍射

§1.9原子散射因子几何结构因子;一、固体的分类;(a)晶体结构的规那么网格;;2.晶体的分类;晶体中原子按一定规那么排列，这种至少在微米量级范围的有序排列，称为长程有序性。;3.晶体的解理性:;晶面的交线称为晶棱，晶棱互相平行的晶面的组合称为晶带，如右图中a，1，b，2。;4.晶面角守恒定律：;60°0′;5.晶体的各向异性;7.晶体的对称性:;晶体〔A〕在熔解时虽然是持续吸热熔解，但温度不变。直到晶体全部熔化。

不同晶体的熔点T0不同。如石英晶体的熔点为1470?C，硅单晶为1420?C。？

晶体内部结构和结合力不同。

玻璃等非晶体〔B〕在加热过程中，那么先出现整个固体变软，然后逐渐熔化成液体，没有确定的熔点。;9.最低内能;晶体为什么具有这些宏观特性呢;;原子球的正方堆积;二、体心立方结构;三、密堆积;B;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。;;(2)立方密积;;立方密排结构单元;四、配位数;§1.3布拉菲点阵原胞晶胞;思路提示：晶体的共性—长程有序。

布拉菲空间点阵假说：晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规那么地作周期性的无限分布，这些点子的总体称为布拉菲点阵。

空间点阵中的点子，称为结点

意义：该学说是实际晶体结构的一个数学抽象，它只反

映晶体结构的周期性。;二、晶体结构的周期性;1.基元;(2)晶格;;(3)格点;晶格〔布拉菲格子〕;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，那么这种原子所组成的网格称为简单晶格。;在晶格中取一个格点为顶点，以三个不共面的方向上的周期为边长形成的平行六面体作为重复单元，这个平行六面体沿三个不同的方向进行周期性平移，就可以充满整个晶格，形成晶体，这个平行六面体即为原胞，代表原胞三个边的矢量称为原胞的根本平移矢量，简称基矢。;它能反映晶格的周期性。

原胞的选取不是唯一的，但它们的体积都相等—体积最小的六面体。

原胞的体积为一个结点占有的体积。

结点位于且只位于原胞的顶点