固体物理第二章总结

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1、本组成员：李丹、孟加龙、党康康、王越、吴叶榕、隋佳伟分工如下：李丹习题孟加龙、党康康固体结合的主要内容王越、吴叶榕晶体缺陷的主要内容隋佳伟固体结合、晶体缺陷的知识框架第三章固体的结合一、知识框架离散原子原因原子间存在结合形成晶体晶体结合能一般表达式晶体中原子聚集内能归因于原子相互推出晶格常数作用，库仑力是抗张系数原子结合的动力离子结合:负电性差异大注意：某些晶结合类体的键往往有共价结合：负电性接近且较大混合特或者过型判别度性质金属结合：负电性小氢键结合：氢原子与负电性大的原子半径、离子半径二、基本内容1、晶体的结合能◆定义：分散的原子（离子或分子）在结合成稳定

2、晶体的过程中，所释放出来的能量，称为晶体的结合能。◆晶体的内能：如果以组成晶体的N个原子处于自由状态的能量作为能量的零点，则－Eb就是晶体的内能◆内能与体积关系：由于原子间的力与距离有关，所以当晶体的体积变化时，晶体的内能也要发生变化，即晶体的内能是体积的函数。◆互作用的分类（mutualfunctionclassification）晶体中原子（粒子）之间的相互作用可分为两大类型：吸引作用(attractfunction）——在远距离是主要的排斥作用(repulsivefunction)——在近距离是主要的在某一适当的距离，两种作用相互抵消，使晶格处于稳定状态

3、。◆互作用的原因（reasonsofthemutualfunction）吸引作用是由于电荷之间的库仑引力；排斥作用的来源有两个方面：一方面是同性电荷之间的库仑力斥力，另一方面是泡利原理所引起的排斥力。两个原子的互作用势能u(r)的曲线如图（1）所示。互作用力如图（2）所示。◆由势能u(r)可以计算原子之间的互作用力由图（2）可以看出：当两原子之间的距离无穷远时，能量为零，作用力为零；当两原子逐渐靠近时，能量为负且绝对值逐渐增大，原子间产生吸引力；当原子间距很小时，作用力成为排斥力。并且力的大小及能量u都随着r的进一步减小而急剧上升。◆两个原子之间的互作用势两个

4、原子之间的互作用势能常可用幂函数来表示：◆晶格常数(latticeconstant)当粒子结合成稳定的晶体时，势能U(r)应处于极小值。因而由U(r)的极小值的条件可求出晶格常数r0，即晶体中粒子之间的最小距离。◆体弹性模量定义◆抗张强度2、晶体的结合类型和元素和化合物晶体结合的规律三、本章重点、难点晶体结合能、晶体结合类型、元素和化合物晶体结合的规律四、基本要求1、掌握晶体结合能的概念；晶体内能与原子间作用力的一般特点及其与晶格常数、体弹性模量、抗张强度的关系。2、掌握晶体结合的基本类型及相应晶体的基本性质；各种结合类型结合能的表示。3、熟悉原子的负电性以及

5、元素和化合物晶体结合的规律性。五、重要概念晶体结合能、体弹性模量、抗张强度、晶体结合的基本类型的性质及其表述、电负性、轨道杂化六、例题例题一（07年中科院固体物理第2题）例题2讨论离子电荷加倍时所引起的对NaCl晶格常数及结合能的影响解：考虑到库伦吸引能和重叠排斥势，为简便起见，可将一个NaCl晶体原胞内能写作