材料物理学复习提纲

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1、材料物理学复习提纲第一章材料的热学性能1.声子：用以描述晶格热振动的能量量子。2.热容：在没有相变或化学反应的条件下，物体温度升高1K所吸收的热量。3.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象叫做热膨胀。4.热传导：当固体材料一端的温度比另一端高时，热量会从热端自动地传向冷端，这个现象称为热传导。5.导热率：指单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。重点内容：1、格波是多频率振动的组合波。（1）如果振动着的质点中包含频率甚低的格波，质点彼此之间的位相差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“声频支振动”。（2）格波中频率甚高

2、的振动波，质点彼此之间的位相差很大，邻近质点的运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。2、恒压热容与恒容热容的比较：（1）由于恒压加热过程中，物体除温度升高外，还要对外界做功，所以CP>CV（2）CP的测定比较简单，但CV更有理论意义，因为它可以直接从系统的能量增量计算（3）对于凝聚态材料，CP与CV差异很小；但在高温时，CP和CV的差别增大3、固体的导热微观机理包括：电子导热、声子导热和光子导热4、温度对无机非金属材料热导率的影响：（1）在低温段，l近似与T3成比例地变化，随着温度升高，l迅速增大，这是因为低温段主要是热容

3、对热导率的影响，而热容随温度的三次方成正比。（2）温度高于某一温度后，热容与温度的关系不再是三次方的关系，并在德拜温度以后，趋于一恒定值。这时对热导率的影响主要是声子的平均自由程起作用，其随温度升高而下降。故某个低温处，l出现了极大值。（3）到了某高温时，热容趋于定值，而平均自由程达到下限值，因而热导率趋于恒定；更高温度时，由于光子导热的影响使热导率又有所增大。5、晶体与非晶体导热系数曲线的比较：（1）非晶体的导热系数（不考虑光子导热的贡献）在所有温度下都比晶体的小。（2）在高温下，二者比较接近，因为声子热容在高温下都接近3R。（3）非晶体

4、与晶体导热系数曲线的重大区别是前者没有导热系数峰值点。第二章材料的导电性能1.载流子：能够携带电荷的粒子称为载流子。2.允带：允许电子能级存在的能量范围。3.禁带：不允许电子能级存在的能量范围。4.满带：所有的能级都被电子填满的允带。5.不满带：能级被电子部分填充的允带。6.空带：所有的能级都没有电子占据的允带。7.本征半导体：所有价电子都参与成键，并且成键都处于饱和状态。8.n型半导体：所有结合键被价电子填满后仍有部分富余的价电子，称作n型半导体。9.p型半导体：所有价电子都成键后仍有些结合键缺少价电子，而出现一些空穴，称作p型半导体。1

5、.杂质的补偿作用：不同类型的杂质相互抵消而使半导体的导电能力减弱的现象，称为杂质的补偿作用。重点内容：1.导体、半导体、绝缘体能带结构的比较：导体半导体绝缘体禁带−较小较大价带非满带满带满带2.温度对金属导电性的影响：（1）高温下（T>2/3qD），正比关系：rµaT（2）低温下（T<

6、本征区）：电导率随温度升高重新增加。第三章材料的磁学性能1.磁化：外磁场作用下，各磁矩有规则的取向，使磁介质宏观显示磁性，这就叫磁化。2.磁化率：磁化强度M与磁场强度H的比值称为磁化率。3.抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性4.居里温度：铁磁体在高于某一临界温度变成顺磁体，这一临界温度称为居里温度或居里点。5.磁畴：在铁磁体内分成大量自发磁化的小区域（磁矩方向一致），该小区域称为磁畴。6.磁晶各向异性：晶体的不同取向与外磁场平行时，磁化的难易不同。7.磁化功：铁磁体磁化时消耗的能量。8.磁晶各向异性能Ek：磁化强度矢量在铁磁体中沿不

7、同方向的能量差。9.磁致伸缩：在磁场中磁化时，铁磁体的尺寸或体积发生变化的现象称为磁致伸缩。10.技术磁化：指在外磁场作用下，铁磁体从完全退磁状态磁化至饱和状态的内部变化过程。11.剩余磁感应强度Br（剩磁）：铁磁性材料经饱和磁化，当外磁场降为0时，得到不为零的磁感应强度。12.磁滞效应：B变化总是落后于H的变化的现象。重点内容：1、原子具有磁矩是物质具有磁性的根源，原子磁矩有3个来源：电子轨道磁矩、电子自旋磁矩、原子核自旋磁矩。2、磁畴壁厚度的影响因素：（1）畴壁的厚度越大，相邻磁矩夹角越小，交换作用能越小——所以交换作用能倾向于使畴壁变

8、厚。（2）畴壁的厚度越大，偏离易磁化方向的磁矩越多，磁晶各向异性能越大——所以磁晶各向异性能倾向于使畴壁变薄。3、铁磁体材料技术磁化的主要过程：1）畴壁可逆迁移区：磁场强度较低时