2025年大学建筑超构狄拉克材料期末试卷

2025年大学建筑超构狄拉克材料期末试卷考试时间：120分钟 总分：100分 年级/班级：大学一年级建筑系

2025年大学建筑超构狄拉克材料期末试卷

一、选择题

1.超构狄拉克材料的定义是指哪种特殊材料？

A.具有负折射率的材料

B.具有零能隙的二维材料

C.具有高导电性的金属材料

D.具有自修复能力的智能材料

2.超构狄拉克材料的能带结构中，狄拉克点具有什么特性？

A.能量为零

B.能量为负

C.能量为正

D.能量为无穷大

3.超构狄拉克材料的能带结构在哪些条件下会出现狄拉克锥？

A.半导体材料

B.金属性材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

4.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能隙？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

5.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能谷？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

6.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带重叠？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

7.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带分离？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

8.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带展宽？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

9.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带收缩？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

10.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带反转？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

二、填空题

1.超构狄拉克材料的能带结构中，狄拉克点具有______特性。

2.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现狄拉克锥。

3.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能隙。

4.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能谷。

5.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带重叠。

6.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带分离。

7.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带展宽。

8.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带收缩。

9.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带反转。

10.超构狄拉克材料的能带结构在______条件下会出现能带弯曲。

三、多选题

1.超构狄拉克材料的能带结构具有哪些特性？

A.能量为零

B.能量为负

C.能量为正

D.能量为无穷大

2.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现狄拉克锥？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

3.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能隙？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

4.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能谷？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

5.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带重叠？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

6.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带分离？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

7.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带展宽？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

8.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带收缩？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

9.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带反转？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

10.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能带弯曲？

A.金属性材料

B.半导体材料

C.绝缘体材料

D.离子晶体材料

四、判断题

1.超构狄拉克材料的能带结构在所有条件下都会出现狄拉克锥。

2.超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中会出现能隙。

3.超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中会出现狄拉克点。

4.超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中会出现能谷。

5.超构狄拉克材料的能带结构在离子晶体材料中会出现能带重叠。

6.超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中会出现能带分离。

7.超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中会出现能带展宽。

8.超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中会出现能带收缩。

9.超构狄拉克材料的能带结构在离子晶体材料中会出现能带反转。

10.超构狄拉克材料的能带结构在所有条件下都会出现能带弯曲。

五、问答题

1.超构狄拉克材料的能带结构具有哪些特性？

2.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现狄拉克锥？

3.超构狄拉克材料的能带结构在哪些情况下会出现能隙？

试卷答案

一、选择题

1.B超构狄拉克材料的定义是指具有零能隙的二维材料，这种材料在特定条件下表现出类似于狄拉克费米子的能带结构，其费米弧和狄拉克锥是其典型特征。

解析思路：超构狄拉克材料的核心特征是其能带结构，特别是在低能区域存在狄拉克锥，这与其他材料如金属或半导体有显著区别。

2.A狄拉克点具有能量为零的特性，这是狄拉克费米子零质量的核心体现，表明在该点附近电子和空穴的能谱线性且对称。

解析思路：狄拉克点作为能带结构的特殊点，其能量为零是狄拉克方程的解，反映了材料中电子的有效质量为零。

3.B超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现狄拉克锥，这种材料在特定条件下（如外场调控或材料堆叠）可以实现零能隙的能带结构。

解析思路：金属性材料在特定条件下（如双层石墨烯的扭曲或垂直堆叠）可以形成超构狄拉克态，这与孤立二维材料（如单层石墨烯）不同。

4.B超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中出现能隙，这通常发生在材料未达到超构狄拉克态时，能带之间存在禁带宽度。

解析思路：半导体材料在常态下具有能隙，只有在特定条件下（如外场或掺杂调控）才能转变为金属性并出现狄拉克锥。

5.C超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中出现能谷，这通常发生在能带折叠或材料堆叠调控下，能谷与狄拉克点相关联。

解析思路：绝缘体材料在常态下具有较大的能隙，但在特定条件下（如双层材料的扭曲）能谷可能出现在费米能级附近。

6.A超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现能带重叠，这通常发生在材料堆叠或外场调控下，能带在低能区域接触。

解析思路：金属性材料在达到超构狄拉克态时，能带在低能区域会接触或重叠，形成狄拉克锥的线性能谱。

7.B超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中出现能带分离，这通常发生在材料未达到超构狄拉克态时，能带之间存在明显的禁带。

解析思路：半导体材料的能带结构在常态下是分离的，即价带和导带之间存在能隙，只有在特定条件下才能转变为金属性。

8.C超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中出现能带展宽，这通常发生在材料堆叠或外场调控下，能带在低能区域展宽。

解析思路：绝缘体材料在特定条件下（如外场或掺杂）能带会发生展宽，使得能谷与狄拉克点相关联。

9.D超构狄拉克材料的能带结构在离子晶体材料中出现能带收缩，这通常发生在材料堆叠或外场调控下，能带在高能区域收缩。

解析思路：离子晶体材料在常态下具有较宽的能隙，但在特定条件下（如外场或掺杂）能带在高能区域会收缩。

10.A超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现能带反转，这通常发生在材料堆叠或外场调控下，能带顺序发生反转。

解析思路：金属性材料在特定条件下（如双层材料的垂直堆叠）能带顺序会发生反转，形成狄拉克锥的线性能带结构。

二、填空题

1.能量为零狄拉克点具有能量为零的特性，这是狄拉克费米子零质量的核心体现。

解析思路：狄拉克点的能量为零是狄拉克方程的解，反映了材料中电子和空穴的能谱在低能区域线性且对称。

2.金属性材料超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现狄拉克锥，这种材料在特定条件下可以实现零能隙的能带结构。

解析思路：金属性材料在特定条件下（如外场调控或材料堆叠）可以形成超构狄拉克态，这与孤立二维材料不同。

3.半导体材料超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中出现能隙，这通常发生在材料未达到超构狄拉克态时。

解析思路：半导体材料在常态下具有能隙，只有在特定条件下（如外场或掺杂调控）才能转变为金属性并出现狄拉克锥。

4.绝缘体材料超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中出现能谷，这通常发生在能带折叠或材料堆叠调控下。

解析思路：绝缘体材料在常态下具有较大的能隙，但在特定条件下（如双层材料的扭曲）能谷可能出现在费米能级附近。

5.金属性材料超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现能带重叠，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：金属性材料在达到超构狄拉克态时，能带在低能区域会接触或重叠，形成狄拉克锥的线性能谱。

6.半导体材料超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中出现能带分离，这通常发生在材料未达到超构狄拉克态时。

解析思路：半导体材料的能带结构在常态下是分离的，即价带和导带之间存在能隙，只有在特定条件下才能转变为金属性。

7.绝缘体材料超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中出现能带展宽，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：绝缘体材料在特定条件下（如外场或掺杂）能带会发生展宽，使得能谷与狄拉克点相关联。

8.离子晶体材料超构狄拉克材料的能带结构在离子晶体材料中出现能带收缩，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：离子晶体材料在常态下具有较宽的能隙，但在特定条件下（如外场或掺杂）能带在高能区域会收缩。

9.金属性材料超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中出现能带反转，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：金属性材料在特定条件下（如双层材料的垂直堆叠）能带顺序会发生反转，形成狄拉克锥的线性能谱。

10.所有条件超构狄拉克材料的能带结构在所有条件下都会出现能带弯曲，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带弯曲是能带结构的一种普遍现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带都可能发生弯曲。

三、多选题

1.A,B,C超构狄拉克材料的能带结构具有能量为零、能量为负、能量为正的特性，这反映了狄拉克费米子的零质量特性以及能带的对称性。

解析思路：狄拉克费米子的能谱是线性的，其能量可以取任意值（正负无穷），因此能带结构具有能量为零、正负的特性。

2.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现狄拉克锥，这取决于材料的堆叠和调控条件。

解析思路：狄拉克锥的形成不仅限于特定材料类型，而是取决于材料的堆叠方式（如双层石墨烯的扭曲或垂直堆叠）和外场调控。

3.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能隙，这取决于材料的堆叠和调控条件。

解析思路：能隙是材料能带结构的基本特征，无论材料是否达到超构狄拉克态，能隙都可能存在。

4.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能谷，这通常发生在能带折叠或材料堆叠调控下。

解析思路：能谷是能带结构的一种现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能谷都可能出现在费米能级附近。

5.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带重叠，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带重叠是能带结构的一种现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带都可能发生重叠。

6.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带分离，这通常发生在材料未达到超构狄拉克态时。

解析思路：能带分离是材料能带结构的基本特征，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带分离都可能存在。

7.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带展宽，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带展宽是能带结构的一种现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带都可能发生展宽。

8.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带收缩，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带收缩是能带结构的一种现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带都可能发生收缩。

9.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带反转，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带反转是能带结构的一种现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带顺序都可能发生反转。

10.A,B,C,D超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料、半导体材料、绝缘体材料、离子晶体材料中都可以出现能带弯曲，这通常发生在材料堆叠或外场调控下。

解析思路：能带弯曲是能带结构的一种普遍现象，无论材料是否达到超构狄拉克态，能带都可能发生弯曲。

四、判断题

1.错超构狄拉克材料的能带结构在并非所有条件下都会出现狄拉克锥，只有在特定条件下（如外场调控或材料堆叠）才能形成狄拉克锥。

解析思路：狄拉克锥的形成需要特定条件，如双层石墨烯的扭曲或垂直堆叠，并非所有材料都能自发形成狄拉克锥。

2.错超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中通常不会出现能隙，金属性材料的能带在低能区域是连续的，没有禁带。

解析思路：金属性材料的能带在低能区域是连续的，没有禁带，只有在特定条件下（如外场调控）才能出现能隙。

3.错超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中通常不会出现狄拉克点，半导体材料的能带在低能区域是分离的，没有狄拉克点。

解析思路：半导体材料的能带在低能区域是分离的，即价带和导带之间存在能隙，只有在特定条件下才能出现狄拉克点。

4.错超构狄拉克材料的能带结构在绝缘体材料中通常不会出现能谷，绝缘体材料的能带在低能区域是分离的，没有能谷。

解析思路：绝缘体材料的能带在低能区域是分离的，即价带和导带之间存在较大的能隙，只有在特定条件下才能出现能谷。

5.错超构狄拉克材料的能带结构在离子晶体材料中通常不会出现能带重叠，离子晶体材料的能带在低能区域是分离的，没有能带重叠。

解析思路：离子晶体材料的能带在低能区域是分离的，即价带和导带之间存在能隙，只有在特定条件下才能出现能带重叠。

6.错超构狄拉克材料的能带结构在金属性材料中通常不会出现能带分离，金属性材料的能带在低能区域是连续的，没有禁带。

解析思路：金属性材料的能带在低能区域是连续的，没有禁带，只有在特定条件下（如外场调控）才能出现能带分离。

7.错超构狄拉克材料的能带结构在半导体材料中通常不会出现能带展宽，半导体材料的能带在低能区域是分离的，没有能带展