固体物理复习材料

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1、第一章晶体结构名词解释：1.晶体：原子按一定的周期排列规则的固体（长程有序）。例如：天然的岩盐、水晶以及人工的半导体锗、硅单晶都是晶体。2.晶体结构：晶体中原子的具体排列形式称为晶体结构。晶体结构=基元+布拉菲点阵。3.平移周期性：4.元胞：一个晶格中的最小重复单元（体积最小）。5.晶胞（单胞？）：为了反应晶格的对称性，常取最小重复单元的几倍作为重复单元。6.基元：由不等价分人原子组成的最小重复单元。7.布拉菲点阵：为了简单明确地描述晶体内部结构的周期性，常把基元抽象成一点，这个基元的代表点称为格点。格点在空间的周期性排列就构成布拉菲点阵（格子）。8

2、.倒易点阵：倒点阵是正点阵的傅里叶变换，它是与坐标空间联系的傅里叶空间中的周期性阵列。9.倒易格矢：10.基矢：倒格子基矢与原胞基矢有如下关系：原胞体积：11.晶格常数：晶格常数指的就是晶胞的边长，也就是每一个立方格子的边长。12.复式格子：基元（格点）含有2种或2种以上的原子。13.简单格子（布拉菲格子）：基元（格点）只有一个原子的晶格。14.维格纳-塞茨原胞：由某一个格点为中心，做出最近各点和次近各点连线的中垂面，这些所包围的空间为维格纳-塞茨原胞。15.晶面指数：以基矢a1、a2、a3为坐标系，从原点算起第一个晶面的截距的倒数h1、h2、h3去

3、标记这一簇晶面，记为（h1h2h3），称为晶面指数。16.米勒指数：以单胞的三条棱a、b、c为坐标系，决定的指数，称为米勒指数，记为（hkl）。17.晶向指数：如果从一个结点沿某晶列方向到最近邻结点的平移矢量为Rl=l1a1+l2a2+l3a3，则用l1、l2、l3来标志该晶列所对应的晶向，记为[l1，l2，l3]，称为晶向指数。18.金刚石结构：19.六角密排结构：20.立方密排结构：21.NaCl结构：22.几种对称操作及相应对称元素：对称操作所凭借的几何元素—对称元素。11常见对称操作介绍:1.n度旋转轴Cn2.中心反演I,旋转反演轴Cn3.镜

4、面反映m4.螺旋轴与滑移面1.七大晶系：三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、六角晶系、立方晶系、三角晶系。14种布拉菲格子：三斜晶系P点阵；单斜晶系P和B点阵；正交晶系具有P、I、F、C四种点阵；四方晶系有P和I点阵；立方晶系具有P、I、F三种点阵；六角晶系只存在P点阵；三角晶系只有P点阵。2.布拉格衍射现象：入射x光子和晶体的核外电子相互作用。入射x光子使晶体中的电子产生强迫振动，进而发出次级球面波。X光子的波长和原子的尺寸相当，原子不同部位产生的散射光之间存在相位差。在观察点接收到的X光是晶体中各处电子发出的散射波的几何叠加.3.布拉格公式条

5、件：4.几何结构因子：一个单胞内所拥有原子散射可表述为j=1→n;n是单胞内所拥有原子数=基的原子数X布拉菲单胞拥有格点数rj是它们的原子坐标技能要求：基元，原胞，晶胞和基矢的选取，画出布拉菲点阵，倒易格矢的确定及正格子的关系。确定晶格的晶面指数（米勒指数），晶向指数和几何结构因子。由宏观对称性确定D和电导率的分量。第二章晶体的结合1、P68结合能：定义原子结合成晶体后释放的能量W为结合能112、系统内能：晶体的内能U是系统的总能量，即动能和势能之和3、几种结合方式：一、金属结合；二、共价结合；三、离子结合；四、范德瓦耳斯结合；五、氢键；六、混合键（

6、P58—66）面缺陷：11滑移与位错：1111内能与晶体体积（原子间距）的关系及相应的物理意义:P69几种结合方式的主要特点————金属结合：如高导热性、大的延展性、金属光泽、都和金属结合的电子公有化密切相关；（P58--66)第三章晶体的热学性质名词：晶格振动；格波，简谐近似，波恩-卡蔓边界，色散关系，光学波，声学波，声子，元激发，布里渊区，晶格热容，电子热容，德拜模型，德拜温度，爱因斯坦模型，晶格振动模式密度。技能：熟悉一维原子链格波的推导和结果，布里渊区的划分和波矢的分布特点，模式数目和频支与结构参数和维数的关系，由色散关系得到模式密度分布，晶

7、格振动的能量和热容计算，声子数目与温度关系。晶格振动：晶体中的原子振动称作晶格振动格波：相应的机械波称为格波简谐近似：略去势能展开式中的高次项，仅仅保留二次项波恩-卡蔓边界：色散关系：光学波：如果是离子晶体，在电场的作用下异号离子受力相反，因而可以用光波来激发离子晶体中的这种长波振动，故常称频率较高的一支w+为光频支，相应的格波称为光学波。可见长波光学波可描述原胞中原子间的相对运动。声学波：事实上人们可以用声波由外界激发频率为w-的晶格振动。因此称为声频支，而相应的格波亦称声学波。声学波在长波限描述原胞整体运动声子：晶格振动能量的量子元激发：集体运动

8、的能量激发单元11布里渊区：第一布里渊区是动量空间中晶体倒易点阵的原胞。晶格热容：见课本P111（3.7.2