2014级西南大学材料与能源学部材料物理复习（有答案 整理版）

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1、2014级材料物理复习一、概念：1.布里渊区和金属费米面布里渊区：在倒格子空间中，以某倒格点为中心，由中心格点的连线的垂直平分线所围城的多面体称为布里渊区。金属费米面：是T=0K时电子填充的最高等能面。2.德拜温度和德拜频率德拜温度：大量声子被激发出来的温度，反映了原子间，结合力的大小。德拜频率：3.爱因斯坦温度爱因斯坦温度：4.热胀冷缩引起的热应力和温差引起的热应力热胀冷缩引起的热应力：物体在轴向运动受到限制，由于体积的膨胀或收缩而产生的促使其恢复原长的内应力。温差引起的热应力：物体在迅速加热或冷却的时候，外表的温度变化

2、比内部快，外表的尺寸变化比内部大，引起的热胀冷缩受到限制，从而产生热应力。1.绝缘体、半导体和金属能带理论中：绝缘体：禁带宽度较宽，价带电子不易跃迁到导带；半导体：禁带宽度较小，一定温度小，价带电子可以激发跃迁到导带；金属：导带具有半满带，存在自由电子。2.直接带隙和间接带隙半导体k空间中：直接带隙半导体：导带底和价带顶对应同一个波矢k.间接带隙半导体：导带底和价带顶对应不同的波矢k.3.霍尔效应霍尔效应：当电流垂直与外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场方向会产生一横向附加电场，从而在导体两端产生电势差。4.

3、铁电性、压电性和介电性铁电性：晶体中正负电荷中心不重合，产生了不等于零的电极化强度，使晶体具有自发极化，并且电偶极矩方向在外磁场的作用下还会发生改变。压电性：在某些电介质的单晶体中，在其一些特定的方向加力，则在力的垂直方向平面出现正、负束缚电荷。即压电效应。介电性：在电场作用下，表现出对静电的储蓄和损耗的性质。5.第一类超导体和第二类超导体第一类超导体：除去钒、铌和锝的所有元素的超导体，只存在一个临界磁场Hc。第二类超导体：钒、铌和锝元素的和各种合金超导体，6.单晶、多晶、非晶单晶：长程有序，各向异性，晶胞中只有一个晶粒。

4、多晶：长程有序，各向同性，晶胞中拥有多个晶粒。非晶：短程有序，长程无序，各向同性，形状不规则。7.弗仑克尔缺陷弗仑克尔缺陷：晶体中格点的原子进入间隙成为间隙原子，同时在原地留下对应的空位，这样空位-间隙对的缺陷，及弗伦克尔缺陷。1.铁磁性、抗磁性、顺磁性、反铁磁性、亚铁磁性铁磁性：磁化率χ＞＞１，磁导率μ＞＞１。抗磁性：磁化率χ＜0，磁导率μ＜１。顺磁性：磁化率χ＞0，磁导率μ＞１。反铁磁性：磁化率χ＞0，磁导率μ＞１。亚铁磁性：磁化率χ＞＞１，磁导率μ＞＞１。2.磁化曲线和磁滞回线磁化曲线：物质中表示磁场强度H和磁感应强

5、度B或者磁化强度M之间的关系。磁滞回线：表示磁场强度周期性变化时,强磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。它表明了强磁性物质反复磁化过程中磁化强度M或磁感应强度B与磁场强度H之间的关系。3.瑞利散射、拉曼散射、斯托克斯散射、反斯托克斯散射瑞利散射：散射光的频率与入射光相同的散射现象。散射中心尺寸远小于入射光波长，波长短，散射强；波长长，散射弱。拉曼散射：光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。斯托克斯散射：处于振动基态的分子，被入射光激发到虚拟态，然后回到振动激发态，产生能量为h(v0-v1)拉曼散射

6、。这种散射光的能量比入射光的能量低此过程称为斯托克斯散射。反斯托克斯散射：处于振动激发态的分子，被入射光激发到虚拟态后跃迁回振动基态，产生能量为h(v0+v1)的拉曼散射，称为反斯托克斯散射。4.双折射现象、o光和e光双折射现象：光波入射非均质体，除特殊方向以外，分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，此现象即为双折射。o光和e光：都是偏振光，o光振动方向和光轴垂直，e光和光轴平行。5.布鲁斯特角布鲁斯特角：使反射光为完全偏振光的入射角即为布鲁斯特角。6.马吕斯定律马吕斯定律：强度为I０的线偏振光，透

7、过检偏片后。透射光的强度(不考虑吸收)为：I=I0(cosα)^2。其中,α是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角1.单程记忆合金和双程记忆合金二、简答1.对半导体，试说明下列概念：（1）能隙；（2）空穴；（3）施主和受主杂质；（4）p型和n型掺杂；（5）载流子浓度；（6）施主能级为什么靠近导带？受主能级为什么靠近价带？l能隙：价带顶至导带底的能量差距l空穴：价电子脱离原子束缚后形成的电子空位l施主杂质：能够施放电子而在导带中产生电子并形成正电子中心的杂质，掺有施主杂质的半导体是N型半导体。l受主杂质：能够

8、接受电子而在价带中产生空穴并形成负电子中心的杂质，掺有受主杂质的半导体是P型半导体。l载流子浓度：单位体积中电子或空穴的数目2.半导体激光器中，与激光辐射有关的三个能级跃迁过程是什么？画出其能级变化示意图并给予解释。3.施主能级为什么靠近导带（以Si半导体中掺杂5价元素P为例）？4.描述半导体的pn结的