固体物理学83586new

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1、《固体物理学》复习提要一、相关概念原胞：构成晶体的最小周期性结构单元称为原胞；晶胞：为了同时反应晶体的周期性和对称性，常常选取最小的重复单位的整数倍作为重复单元，这种单元称为晶胞。晶列：任意两个格点的连线，构成一个晶列．晶面：任意三个不共线的格点，构成一个晶面．晶向：同一个格子可以形成方向不同的晶列，每一个晶列定义1个方向，称为晶向。倒格子：以正格子基矢决定的倒格矢平移所得到的一个周期性的空间格子。点群：晶体：晶态的结构特点是组成粒子在空间的排列具有周期性，表现为既有是长程取向有序又有平移对称性，这是一种高度长程有序的结构；准晶体：组成粒子的排列也

2、呈有序结构，只是不具有周期性或平移对称性，而是同时具有长程准周期平移序与晶体学不允许的长程取向序；非晶体：非晶体中组成粒子的排列没有一定的规则，原则上属于无序结构．结合能：自由粒子结合成晶体过程中释放出来的能量，或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量．晶体的结合：晶体的典型结合形式有离子结合、共价结合、金属结合、范德瓦耳斯结合和氢键结合五种形式．简谐近似：把晶格振动看视为平衡位置附近的微小振动，体系的势能函数只取到二阶近似。振动模式：格波：晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。声子：对于晶格振动，ω为格波谐振子的能量量子，称其为声子

3、。声学支和光学支：布里渊区：布里渊区是倒格子空间中以原点为中心的部分区域．从倒格子空间原点，作与最近邻倒格点、次近邻倒格点、再次近邻倒格点、……的连线，再画出这些连线的垂直平分面；包含原点的多面体包围的区域就是第一布里渊区，与第一布里渊区相邻、且与第一布里渊区体积相等的区域为第二布里渊区，与第二布里渊区相邻、且与第一布里渊区体积相等的区域为第三布里渊区，…．第一布里渊区又称为简约布里渊区，简称布里渊区(BrillionZone，记为BZ)．简约（第一）布里渊区：离到格子原点最近的倒格矢中垂面围成的区域。极化激元：格波、等离激元、自旋波等与电磁场的耦

4、合振动模式的能量量子称为极化激元局域振动：Debye温度：模式密度：Bloch波：能级和能带：赝势：Wannier函数：能态密度：给定体积的晶体，单位能量间隔内所包含的电子状态数。费米面：K空间中，能量E为费米能EF的等能面称为费米面。波包：有效质量：为电子的有效质量。在能带顶有效质量为正值，在能带底有效质量为负值。他概括了半导体内部的势场作用。使得在解决半导体内部电子受外力作用下的运动规律时，可以不用考虑半导体内部势场的作用。有效质量与能量对于k的二次微商成反比，内层电子能带窄，有效质量大，外层电子能带宽，有效质量小。满带：所有状态都被电子填充的

5、能带。空带：没有任何电子填充的能带。导带：最低的空带。价带：指价电子所填充的最高满带。DeHass-Van.Alphen效应：功函数：晶体中电子所处势阱深度E0与费米能EF之差，称为功函数接触势差：费伦克耳缺陷：晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。肖脱基缺陷：晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。二、简答2-第三章1在晶体衍射中，为什么不能用可见光？10答：晶体中原子间距的数量级为10米，要使原子晶格成为光波的衍射光栅，光波的波长应小于10710米.但可见光的波长为7.64.010米,是晶体中原子间距的1000倍.因此,

6、在晶体衍射中，不能用可见光.2原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，分析离子性，共价属性和范德瓦尔斯性结合力的特点。答：离子性结合：正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡时，形成稳定的离子晶体；共价性结合：靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓的共价键；金属性结合：组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有，因此在结合成金属晶体时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。在这

7、种情况下，电子云和原子实之间存在库仑作用，体积越小电子云密度越高，库仑相互作用的库仑能愈低，表现为原子聚合起来的作用。范德瓦耳斯性结合：惰性元素最外层的电子为8个，具有球对称的稳定封闭结构。但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其它原子产生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用而结合的。3长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别？答：长光学支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动,振动频率较高,它包含了晶格振动频率最高的振动模式.长声学支格波的特征是原胞内的不同原子没有相对位移,原胞做整体运动,振动频

8、率较低,它包含了晶格振动频率最低的振动模式,波速是一常数.任何晶体都存在声学支格波,但简单晶格(非复式格子)晶体不存在光学