凝聚态物理题库.doc

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1、绪论1.什么是层展现象？物质结构可以划分为一系列的层次，每一不同的聚集层次，都会展现出全新的物理性质，由不同的物理规律支配。2.什么是固体物理的范式？各种波在周期结构中波的传播，具有能带、能隙。3.什么是凝聚态物理的范式？1）多体问题中对称性破缺占据中心地位。2）复杂性来源来源于对称破缺性，产生有序相，最终导致了层展现象。第一部分4.什么是对称性和对称操作？什么是对称破缺？对称性破缺和相变的关系是什么？1)对称性：物质结构在某些坐标变换下具有不变性。2)对称操作：对操作对象的一个坐标变换。3)对称破缺：原对称相中某一对称元素的突然丧失对称性发生相变，导致低对称性相的出现。4)对

2、称性破缺和相变的关系：对称性破缺意味着有序向的产生。5.什么是点群？什么是空间群？1)点群：以某一固定点为中心，描述有限物体的对称性，排除平移对称操作。2)空间群：晶体结构中有230种不同的组合即空间群。6.什么是晶格？什么是格矢？什么是倒格矢？什么是基矢？1)晶格：表示原子在晶体中排列规律的空间格架称为晶格。2)格失：以某一点为坐标原点，在任一格点的位置可由从原点指向该点的失量表示。3)倒格矢：到空间中倒格点的位置失量。4)正格失：傅立叶变换。5)基矢：以某一格点在三个方向上最小平移距离为模的失量。7.什么是液晶态？液晶态有哪些种类及其特点。1)液晶态：一些晶态结构的物质受热

3、熔融或被溶剂溶解之后变成具有流动性的液体，其分子位置无序，分子取向长程有序，物理性质各项异性。2)按获得方法分类特点：热致液晶：将有机物溶解在溶剂中获得。溶致液晶：将熔融物体降温冷却获得。按对称性分类特点：向列相：分子沿特定方向排列，长程有序。胆甾相：分子排列成层状，相邻层分子平行分布。近晶相：棒状分子平行排列成层状结构。8.什么是过冷液体？什么是非晶？玻璃化转变的实质是什么？简单描述非晶态的理论模型。1)过冷液体：液体冷却到熔点时，不会立刻凝固或结晶，而是以液体的形态存在于熔点之下。2)非晶：结构长程无序，没有晶体周期性结构。3)玻璃化转变的实质：液体原子非定域性的丧失，原子

4、被冻结在无序结构中。4)非晶态的理论模型：a)无规密堆模型：液体视为均匀的、相干的、无规的分子集合，其中占主导地位的是包含许多五边形的多面体。b)连续无规网络模型：以四个氧原子构成的四面体为基本单元，并于处于中心的四价硅原子键结合，相邻四面体共定点。c)统计蜂窝模型：四面体多边形边数，不是整数，只具有统计意义上的存在。第五章1.什么是电子晶体？什么是声子晶体？什么是光子晶体？他们的共同特征是什么？1)电子晶体：对电子波传播具有能隙，具有周期势的晶体。2)声子晶体：密度和弹性系数具有周期性的材料，对声子具有能隙。3)光子晶体：介电常数具有周期性的材料，对光波具有能隙。4)共同特征

5、：材料具有周期性结构，均产生能隙。2.什么是近自由电子模型？什么是紧束缚模型？这两个模型的研究对象分别是什么？1)自由电子模型：电子势能为0，只有动能。2)近自由电子模型：外层电子收到周期势场的作用很小，可将其看作自由电子收到微扰的作用。3)紧束缚模型：内层电子在原子附近，主要受到原子场的作用，其他原子可看作微扰。4)两个模型的研究对象分别是：近自由电子模型：外层点子紧束缚模型：内层电子3.电子在晶格和超晶格中的状态特点是什么？有什么共同点和不同点？1）共同点：a):E-k图像类似。b）:均在布里渊区产生能带和能隙。2）不同点：a)：第一布里渊区的范围不同晶格：-π/a~π/a

6、，a为晶格常数超晶格：-π/d~π/d，d为超晶格周期，d>>ab）：超晶格在第一部里渊区分裂成一系列微区。4.描述周期结构中格波的色散关系的主要特征。1）存在两个频率分支：声学支和光学支。2）存在两个禁带：一个在声学支与光学支之间；另一个在光学支之上。5.什么是爱因斯坦模型？什么是德拜模型？它们的适应范围是什么？1)爱因斯坦模型：将原子振动看作独立的简谐振子，其振动频率相同。2)德拜模型：将固体看作连续性弹性介质，即原子间不独立，存在截止频率。3)适用范围：爱因斯坦模型只适用于近似描写格波中的光学支，高温符合而低温时不符合实验结果。德拜模型适用于长声学波振动，且温度越低近似越

7、好。第六章6.周期结构中电子的有效质量是什么？为什么要引入有效质量？周期结构中电子的速度与自由电子速度有哪些区别？1)周期结构中电子的有效质量：，是一个二阶张量。2)引入有效质量后，能带电子可是使用类似于自由电子的方法处理。3)区别：自由电子的速度可以一直加速下去，周期结构中电子的速度不会一直加速下去也可能减速。1.周期结构中的电子在电场中的运动特点是什么？什么是负微分电导？什么是Wannier-Stark态？1)周期结构中的电子在电场中的运动特点：电子的运动过程为布洛赫振荡。2)负微分电导