固体物理的研究内容PPT演示课件

绪论，固体物理的发展历史，固体物理的研究对象，固体物理的研究内容，固体物理课章的配置，教材和参考文献，1，钻石：非洲之星2号，自然状态的水晶，规则的几何外形是什么，自然界中的结晶，2， “草木花多，只出六朵雪花”- 韩诗外传西汉，雪的六角对称性是其内部周期构造的体现- 六角雪花论 J.Kepler(1611 )，世界上没有两朵像花一样的雪，自然界上有五朵花瓣的雪吗？ 3、1784年法国学者阿羽依，结晶是由无数具有多面体形状的原始的“构成要素”在三维空间中无间隙地平行堆积而成的，在二十世纪前，人们只是根据材料规则的外形推测了材料内部的微观结构，而五方对称性的雪、雪的结晶、五方对称性的“构成要素”，就没有缝隙地平行堆积x射线衍射！ 4、1895年：伦琴发现了x射线。 1912年：劳威(M.vonLaue )、弗里德里希(W.Feriederich )、卡尼平(p.kanipaning )晶体x射线实验，验证了晶体结构的周期性。 如何表现NaClX射线衍射图形，5，晶体内电子的运动？ 量子力学：描述晶体内的微观粒子的运动规律，晶体由大量的原子构成，1cm3中包含1023个原子，单一原子的单电子雪定颌方程式，在原子间、原子与电子间、电子与电子间存在相互作用，多体问题，不可能严格地解，取近似，总结规律，6，绪论， 固体物理的发展历史，固体物理的研究对象，固体物理的研究内容固体物理课程的章的配置，教材和参考文献、7、固体物理的研究对象，凝聚状态物理、结晶的特征、性能各向异性、8、绪论、固体物理的发展历史，固体物理的研究对象，固体物理课程的章的配置， 教材和参考文献、固体物理的研究内容、结晶的结构和功能的关系、力学、热学、电学、光学等，(1)由不同原子构成的结晶具有不同的性质。 (同质异构体)，(2)同种原子以不同的排列组成的结晶具有不同的性质。 像硅和铜一样，是面心立方结构，但性能差异大，10，碳-奇怪的家族，碳：1s22s22p2，11，石墨，金刚石，导电，疏，绝缘体，硬度高，贵重，SP2混合，SP3混合富勒烯，1996年R.BuckminsterFuller(1895-1983 )，C60，C70，超导，强磁性，耐高压，抗化学腐蚀，13，布里渊(L.Brillouin )，固体物理主要是具有周期结构特征的结晶物质的结构和周期结构中波的传播 -布里渊，14，绪论，固体物理的发展历史，固体物理的研究对象，固体物理的研究内容，固体物理课章的配置，教材和参考文献，15，周期性介质-结晶的结构(第一章)，结晶中的电磁波(x射线)的传播(第一章)，结晶中的缺陷及其运动(第四章)，结晶的结合方式(结晶中的格波的传播(第3章)，结晶中的电子的去臭意波的传播(第5章)自由电子论和电子的输送性(第6章)，16，绪论，固体物理的发展历史，固体物理的研究对象，固体物理的研究内容，固体物理课的章的配置，教材和参考文献，17，参考文献固体物理教程王矜奉编着(山东大学出版社) 固体物理导论基泰尔(C.Kittel ) (化学工业出版社) 固体物理学黄昆，韩汝琦(高等教育出版社) 凝聚态物理学卷冯端，金国钧高等教育出版社) SolidStatePhysics G.Grosso，G.P.Parravicini(Elsevier )。 固体物理学 (上)，方俊鑫陆栋着，上海科学技术出版社，1980 固体物理基础阎守胜编着，北京大学出版社，2001； 18、第一章晶体结构，1.1晶体的共性1.2密堆积，原子以何种序列堆积在晶体上，19、1.1晶体的共性，长秩序，-晶体最突出的特征，至少在微米级范围内原子序列有周期性。单晶(在整体范围内原子按标准排列)、多晶体(由多个小单晶构成，在各晶粒范围内原子按规则排列)、20、1.1结晶的共性、自限制性、结晶所具有的自发地形成封闭凸多面体的能力称为自限制性。 这反映了晶体内部原子的规则排列在晶体的宏观形态上。21、1.1晶体的共性、晶面角保存规律：是同一品种的晶体，两个对应的晶面间的角度是一定的。 水晶结晶：a、b间的角度总是14147； a、c之间的角度总是11308 b，c之间的角度总是12000。 生长条件不同，同种类晶体的外形有差异，22、1.1晶体的共性、各向异性、在不同方向上晶体的物理性质不同。 从右图可以看出，因为结晶中的原子排列根据方向不同，所以其性质不同。 此时，结晶的物理常数中，有弹性常数、压电常数等数值无法表示的，用张量表示。 23、1.2密堆积，球是如何堆积在结晶上的？ 原子以什么样的排列堆积在晶体上，晶体具有规则的外形，原子内部有规则地排列，把原子看作刚性小的球，如果晶体由相同的原子构成，就有什么样的排列？24、简单的立方，如食盐晶体、立方结构在一个平面内最简单的规则排列表示正方排列层重叠堆积而成的红点位于球心的8个原子位于立方体的8个顶点上，25、如何表现原子排列的紧密性？ 最近的原子数围绕：个原子配位数，有更密集的排列吗？ 6、简单立方的配位数是什么？26、体心立方、体心加入另一个原子后体心的原子与顶角的八个原子相接的配位数是： 8，有更紧密的排列吗？27、b、a、一层内紧密排列-层和层紧密排列，原子必须构成最紧密的堆积方式，原子球在同一平面内与相邻的6个原子相接，另一层的原子：原子球的心与相邻的原子层的空隙重叠，28、六角密积，第一层：一个球二楼：占一三五个空位的中心。 第三层：在第一层球的正上方形成ABABAB序列。 配位数-12 (最紧密的排列)、第一排列方式、29、立方积、第一层：各球与6个球接触，有6个间隙，例如编号1、2、3、4、5、6。 二楼：占一三五个空位的中心。 第三层：占据2、4、6空座的中心，以abcabcabcabc方式排列，形成面心立方结构，称为立方密度积。配位数-12 (最紧密的排列方式)、另一个排列方式、30、最紧密的堆积方式、密堆积、六角密积