固体物理复习题111

固体物理学述评一、名词解释1.晶态晶体固体材料中原子的规则周期性排列，或长程有序。2.无定形-无定形固体材料中的原子不是按照长程有序排列的，而是在几个原子或短程有序的范围内保持有序。3.准晶-准晶是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特征是原子有序排列，但不具有平移周期性。4.单晶在整个晶体中原子排列完全一致的晶体称为单晶。5.多晶-由许多不同取向的单晶颗粒不规则堆积而成的固体材料。6.理想晶体(完全晶体)-具有完全规则内部结构的固体，由在空间中无限重复排列的相同结构单元组成。7.空间晶格(布拉格晶格)-晶体的内部结构可以概括为空间中一些相同点的周期性无限重复排列。这些点的总和称为空间点阵。8.节点(阵列点)-空间晶格中的点代表晶体结构中的相同位置，称为节点(阵列点)。9.晶格常数(晶格常数)-传统细胞边缘的长度。10.晶面指数描述布拉格晶格中晶面方向的一组互质整数。11.配位数-晶体中与一个原子相邻的原子数量。12.密度晶胞中原子体积与晶胞体积的比率。13.原子的电负性测量原子获得和失去价电子的能力；电负性=常数(电离能亲和能)14.肖特基缺陷-晶体中的晶格点原子扩散到表面，在体内留下空位。15.费伦克尔缺陷-晶体中的点阵点原子扩散到间隙位置，形成空位-间隙原子对。16.晶体中能吸收可见光的颜色中心点缺陷。17.f-中心-离子晶体中的负离子空位，结合电子形成的点缺陷。18.v-center-离子晶体中的正离子空位，结合空穴形成的点缺陷。19.最近邻近似在晶格振动中，只考虑最近邻之间的相互作用。20.Einsten模型-在晶格振动中，假设所有原子以相同的频率wE独立振动。21.德拜模型-在晶格振动中，假设晶体是各向同性连续弹性介质，晶体中只有3个声波，w=vq。22.德拜频率WD德拜模型中g(w)的最高频率。23.爱因斯坦频率we爱因斯坦模型中g(w)的最可能频率。24.电子密度分布温度t时，能量e附近每单位能量区间的电子数。25.接触电位差-任何两种不同的物质甲和乙接触时产生电荷转移，并分别在甲和乙上产生电位VA和VB。这个电势叫做接触电势，这个差叫做接触电势差。25.布洛赫电子费米气体-质量被认为是有效质量，除了碰撞之外，没有相互作用。符合费米分布的布洛赫电子集合称为布洛赫电子费米气体。26.常规细胞(单细胞):既能反映晶格的周期性又能反映其对称性的结构单位。27.简谐近似：在晶体中粒子相互作用势能的泰勒展开式中，仅获得二阶项的近似。28.杜隆-伯蒂定律：固体的比热在高温下是恒定的。29.晶体的对称性：经过某种对称操作后，晶体可以重叠的性质。30.晶格波的状态密度函数(振动模式密度):单位频率间隔内附近的晶格波总数。31.晶体结合能：原子在结合成晶体的过程中释放的能量。32.反向矢量：这里是正晶格单元体积。我们称b1、b2和b3为逆格基向量。33.带隙(禁带):晶体中电子运动状态不允许占据的能量范围。34.摩尔热容：单位温度下每摩尔物质吸收或释放的热量。35.空间群：格的所有对称运算的集合。36.色散关系：晶格振动中和Q之间的关系。37.第一个布里渊区：由最接近晶格原点的反晶格矢量中的垂直平面包围的区域。38.晶面：由t中三个不共线的晶格点确定的平面41.布洛赫定律：晶体中的电子波函数是由晶格周期性调制的振幅调制的平面波，即y。)=u(。)u(。)=u()另一个表达式：y ()=y()。42.基元：构成晶体的相同的基本结构单元43.倒格：通过平移由正格的基向量确定的倒格向量而获得的周期性空间格。44.状态的能量密度：给定体积的晶体在单位能量区间内包含的电子状态数。45.声子：对于晶格振动，是晶格谐振子的能量量子，称为声子。46.布里渊区：在反向网格中，一个点被作为坐标的原点，并被作为所有反向矢量的垂直平分线。这些平面将倒置的网格空间分成许多区域，称为布里渊区。47.费米表面：在K空间中，能量E为费米能量EF的等势面称为费米表面。48.功函数：晶体中电子的势阱深度E0和费米能量EF之差称为功函数49.离子晶体：由粒子通过离子键相互作用形成的晶体。第二，单项选择问题1.晶体结构的基本特征是(二)a，各向异性b，周期性c，自正则性d，同一性2、晶体性能特征不具备(C)a，各向异性b，均匀性c，各向同性d，对称性3.单质半导体的晶体结构类型是(A)。a、金刚石型结构b、闪锌矿型结构c、钙钛矿型结构d、致密堆积结构4.共价键的基本特征不具备(D)。a、饱和度b、方向性c、粘结强度d、各向同性5.晶体中的点缺陷不包括(D)。肖特基缺陷，佛伦克尔缺陷，自填隙原子，堆垛层错6.离子晶体的基本特征是(C)a、低熔点b、高塑性c、高强度d、半导电性7.氯化钠的晶体结构由(B)组成a .沿本体对角线方向滑动1/4长度，套装形成两组面心网格b .沿晶轴方向滑动1/2长度套入两组面心立方晶格c .套入两组体心立方晶格，沿身体对角线方向滑动1/4长度形成d .沿身体对角线方向滑动1/4长度，套装形成一套身体中心晶格和一套表面中心晶格8.布里渊区的特征包括(b)每个布里渊区的形状不同b .每个布里渊区可以移动到第一布里渊区，并在适当平移后与其重合每个布里渊区的体积不相等虽然布拉格晶格的晶体结构是相同的，但它的布里渊区形状却不相同9.金属晶体的热传导主要通过(a)传输来实现电子b，声子c，光子d，质子10.在一维单原子链的晶格振动中，有(a)声波和(a)光波。a、1，0 B、1，1 C、3，3D、3，611.根据量子自由电子理论，K空间中电子的等电位面是(A)。a，球体b，椭球体c，抛物面d，不规则表面12.根据能带理论，电子态的能量密度随着能量(D)的增加而变化。a，单调递增b，不变c，单调递减d，复数变化13.周期性边界条件决定了第一布里渊区中电子的波矢数k和晶体的基本单元数N(A)。a，等于b，大于c，小于d，不一定14.根据费米分布，对应于费米能级的能态电子占据的概率为(B)。1B、0.5摄氏度、015.根据能带能量是波矢周期函数的特点，可以有三种能带表示方案。以下是不正确的(d)。简单区域模式b，扩展区域模式重复模式d，单一模式16.量子自由电子理论基于(b)的基本假设。a，周期势场b，恒定势场c，无势场17.晶体的宏观特征包括(a)a，各向异性b，周期性c，重复性d，单一性18、不属于半导体主晶体结构类型的是(D)。a、金刚石型结构b、闪锌矿型结构c、钙钛矿型结构d、致密堆积结构19.晶体中的线缺陷包括(C)。a、小角度晶界b、空位c、螺旋位错d、堆垛层错20.根据能带的能量是波矢的周期函数的特性，可以有三种能带表示。该图属于(a)。简单区域模式b，扩展区域模式C.重复模式d和周期模式21、金刚石结构由(a)组成a .沿本体对角线方向滑动1/4长度，套装形成两组面心网格b .套入两组简单的立方体格子，沿本体对角线方向滑动1/4长度形成c .套入两组体心立方晶格，沿身体对角线方向滑动1/4长度形成d .沿身体对角线方向滑动1/4长度，套装形成一套身体中心晶格和一套表面中心晶格22.布里渊区的特征不包括(a)每个布里渊区的形状相同(不同)b .每个布里渊区可以移动到第一布里渊区，并在适当平移后与其重合每个布里渊区的体积是相同的无论晶体由哪种原子组成，只要布拉格晶格相同，它的布里渊区形状也相同。23.绝缘晶体的热传导是通过(B)传输实现的电子b，声子c，光子d，质子24.在一维双原子链的晶格振动中，有(a)声波和(a)光波。a、1、1 B、2、2 C、3、3D、4、425.根据费米分布，绝对零度时费米能量以下能态电子的概率为(A)。1B、0.5摄氏度、0能带理论基于(a)的基本假设。a，周期势场b，恒定势场c，无势场三。填空1.晶体结构的基本特征是(周期性)和(重复性)。2.离子晶体的光波会吸收远红外线。3.描述晶体对称性可以概括为(32)点群和(230)空间群。4.金属主要依靠(电子)导热，而绝缘体主要依靠(声子)导热。5.对于一维晶体，晶格振动中只有(声波)，而对于二维和三维晶体，既有(声波)又有(光波)。6.对于量子化的自由电子，K空间中的等势面是(球面)。7.费米能指电子占据概率为(1/2)的电子态的固有能量。8.在能带理论中，电子的E K关系具有(倒晶格)周期性。9.对于晶格常数为A的简单立方晶体，与正晶格矢量R=ai 2aj 2ak正交的倒晶格平面族的平面指数为(122)。10.离子晶体(光波)会导致离子晶体的极化。11.金刚石晶体的组合类型是典型的(共价组合)晶体，它具有(6)个晶格波。12.两种不同金属接触后的高费米能级带(正)电。第四，判断是非1.各向异性是晶体的基本特征之一。()2.元素半导体和二元化合物半导体的主要晶体结构类型是金刚石型结构和闪锌矿型结构。()3.在适当的平移之后，每个布里渊区不能移动到第一布里渊区并且与其重合。()4.在一维单原子链的晶格振动中，有光波和无声波。()5.根据能带理论，电子的能态密度总是随着能量的增加而增加。()6.周期性边界条件决定了第一布里渊区中电子的波矢数K等于晶体的基本单元数N。()7.同一晶体在绝对零度时的费米能大于绝对零度以上的费米能。()8.能带理论是基于恒定势场的基本假设。()9.晶体的宏观特征包括各向异性、不合理性、周期性和重复性。()10.空位、小角度晶界、螺旋位错和堆垛层错都是晶体中的线缺陷。()11.共价晶体的特点是高强度、高硬度和高熔点。()12.布里渊区的特征包括A、B和C；每个布里渊区的形状都是一样的b .每个布里渊区可以移动到第一布里渊区，并在适当平移后与其重合每个布里渊区的体积是相同的d、不管晶体由哪种原子组成，只要布拉格晶格相同，它的布里渊区形状也相同()13.绝缘晶体的热传导是通过声子传输实现的。()14.在一维双原子链的晶格振动中，有一个声波和一个光波。()15.根据量子自由电子理论，K空间中电子的等势面是不规则曲面。()16.根据量子自由电子理论，随着能量的变化，态密度的总趋势随着能量的增加而增加。()根据费米分布，在绝对零度时，电子占据费米能级以下能量态的概率为0。()V.简介和问答问题1.描述晶体、非晶、准晶、多晶和单晶的结构特征。解决方案：晶体固体材料中的原子是有规则的和周期性排列的，或称为长程有序。无定形固体材料中的原子不是按长程有序排列的，而是保持在几个原子或短程有序的范围内。准晶是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特征是原子有序排列，但不具有平移周期性。此外，晶体分为单晶和多晶：在整个晶体中原子排列完全一致的晶体称为单晶；多晶是由许多不同取向的单晶颗粒不规则堆积而成的。2.晶格和实际晶体结构之间有什么区别和联系？解答：晶格是一种数学抽象，其中晶格代表了一个原子在一个基元中的位置，或者基元的质心位置，或者基元中的任何等价点。当晶格中的格点被特定的基本元素取代时，就形成了实际的晶体结构。晶格和实际晶体结构之间的关系可以总结如下：晶格基元=实际晶体结构3.晶体结构可以分为布拉瓦晶格和复合晶格吗？解决方法：晶体结构可分为布拉瓦晶格和复合晶格。当本原只包含一个原子时，每个原子的周围条件完全相同，晶格代表原子。这种晶体结构被称为简单晶格或布拉瓦晶格。当一个基元包含两个或多个原子时，每个基元中相应的原子形成一个具有相同格点的网格。这些网格以一定的距离嵌