《固体物理一绪论》PPT课件

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1、固体物理1固体物理学任课教师：牛丽学生：2012级物理2-3班4-5班QQ群：341339638哈师大物理讨论群教材：《固体物理学教程》胡建民课时：56学时时间：周二、周五；1-2节3-4节地点：A319A304固体物理学——绪论一、物质的四态绪论：一、物质的四态绪论：二、固体的分类绪论：二、固体的分类绪论：二、固体的分类Al65Co25Cu10合金绪论：三、固体物理学及其发展史1.固体物理学研究内容：结构影响性质——碳家族碳家族绪论：三、固体物理学及其发展史碳原子的三种杂化形态绪论：三、固体物理学及其发展史绪论：三、固体物理学及其发展史2.固体物理学发展

2、历程固体物理学作为一门近代科学始于20世纪初，虽然晶体学的研究有着悠久的历史，19世纪末就已经建立起了完整的对称性理论，但只是在1912年Laue发现了晶体的X射线衍射现象后，晶体结构的研究才得以证实，并从此具备了实验研究固体微观结构的条件。20世纪初量子论，特别是量子力学的逐步建立使正确解释已经发现的关于固体性质的规律成为可能。自此之后的几十年是创立固体理论的辉煌时期：*Einstein1907和Debye1912，建立了固体比热的量子理论，解释了低温比热为什么低于Doulong-Petit值。*Born和Karman1912首次采用周期性边界条件处理了

3、三维晶格振动问题，建立了晶格动力学理论。Sommerfeld1928采用Fermi统计，用量子论的观点修正了经典电子论。*Bloch1928近似求解周期势场中的Schrödinger方程，引入了能带的概念。Wilson1931利用能带观点解释了半导体的导电现象，提出了空穴的概念。Brillouin,Seitz,Slater等人相继进行研究，从而逐步完善了能带论。绪论：三、固体物理学及其发展史赛兹1940年出版的《现代固体理论》一书,标志着固体物理的成熟并形成了固体物理理论的第一个范式。（建立在对晶体认识的基础上）SeitzF,ModernTheoryofS

4、olids,McGraw-Hill1940绪论：三、固体物理学及其发展史与此同时，*Heisenberg,*Wigner,*Mott,*朗道，夫伦克尔，佩尔斯，*肖特基，*范弗莱克等当时一流的理论物理学家都曾投入到固体理论的研究中并取得了丰富的成果。固体物理晶格理论电子理论输运理论固体物理分论晶格结构晶格动力学晶格热力学实际晶格理论理想晶格能带理论金属中的自由电子气功函数、接触电势等：电子与晶格的相互作用半导体、磁学、超导、非线性光学晶格理论电子理论输运理论固体物理分论晶格结构晶格动力学晶格热力学实际晶格理论理想晶格能带理论金属中的自由电子气功函数、接触电

5、势等：电子与晶格的相互作用半导体、磁学、超导、非线性光学绪论：三、固体物理学及其发展史1.固体物理正在向凝聚态物理的范畴扩展。2.固体物理的基本概念和实验技术已在非固体学科中得到广泛应用，成为众多学科的共同财富。3.固体物理是物质结构中最丰富的层次，因而构成了对于人类智力的巨大挑战，60多年来的新发现不断涌现，使之对高新技术发展的推动势头不但不减，在新世纪反而变得更加突出。绪论：三、固体物理学及其发展史固体晶体非晶体准晶体纳米材料团簇材料超晶格目前固体物理的研究已经从传统的晶状固体拓展到非晶固体、薄膜和细小粒子体系、以及量子流体，这一更宽的研究领域人们称之

6、为凝聚态物理学SolidStatePhysicsCondensedmatterPhysics固体物理正在向凝聚态物理的范畴扩展绪论：四、我院在凝聚态物理领域的研究工作1.磁性超晶格及多层膜的物理性质研究；光子晶体的磁性研究王选章教授、付淑芳、李华、周胜老师2.半导体纳米材料及其应用；复合氧化锌超晶格纳米线制备及TFT研制张喜田教授、高红教授3.光电子技术应用孙文军教授4.量子光学；固体发光吕树臣教授、孟庆裕、孙江亭老师5.光学材料非线性研究励强华教授绪论：四、我院在凝聚态物理领域的研究工作6.热电材料研究胡建民教授、曲秀荣老师7.非晶和液体性质的研究孙民华

7、教授8.半导体光电子材料；光催化研究李林、徐玲玲老师9.半导体材料电子结构、输运性质的第一性原理计算尹海涛教授、牛丽老师第一章晶体结构与X射线衍射第二章晶体的结合第三章晶格振动和固体的热学性质第五章金属的自由电子理论第六章能带理论绪论：五、本课程的主要内容固体物理原子理论：晶体结构、晶体结合、晶格振动、缺陷电子理论：经典自由电子理论、量子的自由电子理论、能带理论