固体物理(黄昆)第一章.ppt

作为学习的道路，不要先于贫困。可怜的原因，应该在读书；阅读法律，不比获得有序和精致更珍贵。而景本，正是出于尊敬和野心。朱熹，可以窥见天地的误判和运气。李时珍，主要参考书，黄昆，韩汝琪。固体物理，高等教育出版社。查理esktittel。introductiontosolidstatephysics。(直接看中国版8版或英文版)方俊信，陆东。固体物理学(上)，上海科学技术出版社。严水性。固体物理基础，北京大学出版社，第一，固体物理研究对象，介绍，固体结构及其构成粒子(原子、离子、分子、电子等)之间的相互作用和运动规律明确其性能和用途。固体物理学是固体材料和装置的基础学科新材料、新器件的生长点。固体由1023原子/cm3中的许多原子(或离子)组成。固体结构是指这些原子排列的方式。固体分类，晶体：规则结构，分子或原子以一定的周期排列。有远距离秩序，固体熔点。E.g .晶体岩盐，非晶：不规则结构、分子或原子排列没有固定的周期性。没有短距离秩序，没有固定熔点。玻璃橡胶，准晶体：具有长距离的取向顺序，沿取向顺序的对称轴方向具有准周期性，但没有长时间的周期性，没有缺陷和杂质的晶体称为异常晶体。缺陷：缺陷意味着微量的不规则性。规则网络、随机网络、晶体、非晶、准晶、Al65Co25Cu10合金、第二、固体物理学的发展史、韦德曼-弗朗兹定律表征了金属电导率和热导率之间的关系。奠定了金属电子学的基础。19世纪中期，布拉瓦提出了空间网格学说，提供了经验法则。在20世纪初x射线衍射实验和量子力学理论的基础上，建立了固体的电子状态理论和晶格动力学。结果：半导体纳米材料超导体，第二领域，形成了很多学科。固体物理学研究固体材料中最基本、最普遍的问题。固体物理，晶格理论，电子理论，输运理论，固体物理分理论，晶格动力学，晶格热力学，物理晶格理论，金属自由电子气体，功能，接触电位等：电子与晶格相互作用，半导体，磁，超导，非线性光学，本课程内容，2，固体结合力(4种)，3，晶格动力学，4，电子运动的晶体定律(波段理论，自由电子气体)，5，介绍一些典型固体物质的特性，第一章晶体结构，从晶体宏观特性周期性-原子排列的角度(均匀性-原子排列)镜射巨集；3.各向异性与理性和解。例如云母的理性，固定熔点。一些一般的晶体结构，1 .元素决定，一维，二维，二维稠密堆栈，二维方形积累，1-1部分网格的示例，a .松散积累，体心立方体(body-centeredcubic，bcc)累积，简单立方体，主体心立方体(bcc)的位数为8。面心立方(face-centeredCubic，fcc)累积阵列：abCabc(立方紧密结合)，典型决定：Cu、Ag、Au、ca、Sr、Al、典型决定：Be、Mg、Zn、Cd、ti、密列6个字元(hexagal close-packed，hcp)累计阵列：ababb (6个字元紧密)、hcp的配位数，典型决定：钻石，Si，ge，c .钻石结构：钻石的位数为4；钻石结构，2 .简单化合物晶体，NaCl结构，典型晶体：NaCl，LiF，KBr，KBr，CsCl结构，典型晶体：CsCl，CsBr，CSI，sphalerite结构典型决定：ZnS、CdS、GaAs、-sic。体细胞角度和心脏中的原子分别属于不同的元素。，1.2晶格的周期性，1，晶格和布拉瓦晶格，晶格：晶体中原子(或离子)阵列的特定形式。2 .文胸切断格线(空间格线)；文胸切断格线：数学抽象；空间中的规则点阵列。基元：每个网格表示的物理实体。网格：空间光栅的周期性几何点。所有点在化学、物理和几何环境中完全相同。文胸切割格共有14种。Sc，bcc，fcc，立方体的brave晶格，实际晶格=brava晶格基元，如果晶格的基元只包含一个原子，则晶格为简单晶格。如果晶格中的原语包含两个或多个原子(或离子)，则晶格是复合晶格。晶格中的所有原子在化学、物理和几何环境中完全相同。简单晶格必须由同类原子组成。相反，同种原子的晶格不一定是简单的晶格。钻石和hcp格点是双格点。SC双原子、FCC双原子、复式晶格、同类原子的钻石晶格也是复式晶格。和hcp也是双面打印器网格。复合晶格包含多个等效原子，其他等效原子的简单晶格是相同的。复合晶格嵌套着等效原子的简单晶格。如果所有L1、L2和L3都是整数，则为0，2。基本向量：1。栅格矢量：和所有L1、L2和L3称为基本矢量。对于一个空间光栅，基准的选择不是唯一的，并且可以有多种不同的选择方法。0，单元体积：单元，空间光栅的最小迭代单位，每个空间栅格单元只包含一个栅格，对于相同空间光栅，原始单元具有多种不同的方法(wigner-sestz单元)，但是原始单元的体积相同。空间格点储存格，格点储存格=空间格点储存格基本值，wigner-sesitz原点(对称原始储存格)，的来源(1(2)今后要使用这种方法。缺点：(1)Wigner-Seitz的体积等计算不方便；(2)转换对称反而不直观。原语中的原子数可以是一个或多个。在原语中，第j个原子的中心位置相对于一个晶格，除了单位单元，周期性外，还可以表示每个晶体都有自己的对称。为了同时反映晶格的对称性，通常使用最小迭代单位的两倍或几倍的晶格单位作为原点。结晶学中通常用这种方法选择原细胞，这称为结晶学原细胞，简称结晶学(也称为单细胞)。例如，二维三角晶格，晶体细胞的三个边向量用，表示，它称为轴向量(或单位单元向量)，其长度a，b，c称为晶格常数。在结晶学中，分析属于立方晶系的布拉格原细胞简单立方体、体心立方体和面心体的固体物理原体。sc，bcc，原子数，2，单元：基本向量，体积，原子数，1，从一个顶点到三个中心推导基本向量。bcc原始单元图、原子数、4、fcc、原始单元：基本矢量、体积、原子数、1、从一个顶点向三个质心导出基本矢量。hcp，两者之间的角度为1200，累计系数=，单位单元体积，单位单元内原子的体积，FCC结构，每个单位单元81/8 61/2=4原子，1，晶体列，晶体列：相互平行的直线系统。1.3晶体和晶体表面指数，晶体特性的各向异性表明晶体结构有方向。晶体列的性质(1)平行晶体列包含所有晶格点。(2)在一个平面中，同一族的相邻决策列之间的距离相等。(3)网格允许具有无限多个确定列，每个确定列具有对应的平行确定列。(4)存在无限多族平行晶体列。第二，晶体方向，原子沿晶体方向的最近邻，(，相互整数)，晶体方向称为晶体热指数。3，晶面，晶面晶体中由三个非共线节点组成的平面。从一个晶面外的另一个晶格到与原始晶面平行的一系列晶面，可以得到每个晶面的节点分布相同的等距晶面集。这组等距晶面称为晶面。，面间距同族晶面上相邻两个晶面的距离。(晶面的概念是用晶格构成相互平行的平面，构成晶体。)，通常用米勒指数表示不同的晶面。米勒指数确定步骤：1)选择其中一个节点作为原点，的轴。2)晶面族中最接近原点的第一个晶面的，轴部分，3)，是相互整数。米勒指数。例如，立方体的多个晶面，布拉瓦晶格用面心或体心的晶格，晶体细胞(即单个细胞)的三个基准向量来表示晶体方向和晶面。1.4倒格，为了以后计算的方便，引入了新概念倒格。倒晶格不是物理上的晶格图案，而是数学处理方法，在分析与晶体周期相关的各种问题上具有重要作用。第一，格点原始储存格向量，基本向量集的格点，用于假设原始储存格体积来建立真实空间，对应于基础向量的正格点格，简称为反转格点，称为反转格点向量。在数学上，反向光栅和brappy光栅是对应的傅立叶空间。逆空间的晶格向量：可证明，逆晶格基准向量关系，例如1:简单立方晶格的倒晶格。示例2:二维四方晶格，其基本向量。假定与平面垂直的单位矢量，可以计算。第二，逆晶格矢量特性，(逆晶格单元体积。)，1，逆晶格细胞体积是正晶格细胞体积的倒数(2 )的3倍。2，逆角是正面指数对应的晶面族的法线。换句话说，逆角度垂直于相应的晶面。3，向量和粒状间距关系，4，正角度和逆角度，(m为整数)，与正弦(h1h2h3)原点o最近的结晶面ABC基准向量a1，a2，a3的截断点3360a1/h1，a2，(a3/H3a1/h1)=22=0，(3)ABC面间距等于原点到ABC面的距离。这组面的法线方向是Kh .确定面的面间距dh1h2h3=沿法线方向剪切的投影，因此，如果反向矢