凝聚态物理与量子力学

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1、凝聚态物理与量子力学!冯端!冯少彤"（!南京大学物理系固体微结构物理国家重点实验室南京"!##$%）（"南京师范大学物理系南京"!##"&）摘要文章扼要地回顾了量子力学在奠定凝聚态物理基础中所起的关键作用；并讨论了当今凝聚态物理发展的主要动向；进而阐明了为何凝聚态物理，不论在基础研究，还是促进技术发展，抑或推动学科交叉方面，尚大有可为’关键词量子力学，凝聚态物理!"#$%#&%$’())%*+,-&.!&(#$/0(#)0’’%!,(#.!&()*+,-./!()*+01.2342/5"（!!"#$%&’"(&)*+,-./0.，

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4、9<9E<凝聚态物理学是当今物理学中从业人员最多，展过程中所起的关键作用’我们首先回顾一下在量内容最繁复，成果最丰硕的分支学科’为了约略地评子力学建立以前凝聚态物理的研究情况［!］’估各分支学科近年来学术创新的业绩，不妨回顾一首先是对晶体学的研究，历史漫长’早在!H!!下近%#年来（!$I!—"###年）诺贝尔物理奖的授予年开普勒就有等径球体密堆成晶体的具有超前性的情况：凝聚态物理学以获奖!"次（"&人）高居榜首，猜想，但缺乏佐证

5、’!I—!N世纪晶体学的研究得出学科的优势十分明显；再加上有些凝聚态物理学家了有理指数定律，为晶体具有周期结构给予了间接获得了诺贝尔化学奖，如6’J’K::5:8由于导电聚合的支持’到!$世纪，晶体对称性理论得到了发展，布物的工作（"###年），L’M21/由于密度泛函的理论拉维（R8.=.9<）提出晶格理论，(:A282=和0E12:/;B9:<<（!$$N年）；还有诺贝尔化学奖也授予和凝聚态物理提出空间群理论，他们得出的这些周期结构的基本学相交叉的领域工作的科学家，如发现OH#的P’(’规律，到现在还在应用’到!$!"年，劳厄

6、发现晶体对O-8B，K’L’M82@2与P’)’0D.BB:（>!$$H年）；这些事实S射线的衍射，证实晶体的确具有以前这类理论的说明了凝聚态物理学在跨学科的影响上也是非同寻设想的周期结构’布拉格父子发展了结构分析方法，常的’从技术的角度来看，凝聚态物理学的贡献更加广泛用来测定晶体结构’%#—&#年代之后，电子衍突出：从晶体管到集成电路，已经成为当代高技术的射与中子也被用来补充S射线衍射不足之处’这样主流，影响到社会经济的方方面面，进入了千家万户；一来，固体的基本特征，即晶体具有周期结构，可以从激光器到光纤通信，亦复如此’"###

7、年的诺贝尔物说是搞得一清二楚了’这些工作为固体物理学的发理奖授予对集成电路和半导体异质结有突出贡献的展铺平了道路’科学家J’0’M9B7>，Q’J’6B;:82=与K’M82:D:8，也反映了在!$世纪（沿续到"#世纪初），关于固体物性凝聚态物理学的研究工作对技术有很强烈的冲击’的研究就已开始，并找出了一些规律：譬如维德曼（L9:A:8D.//）与夫兰兹（(8./T）发现了金属导电性与!历史回顾导热性的关系；U.@19:<2/发现了金属中杂质的剩余我们来看一下量子力学在凝聚态物理建立和发!"##!G#"G#H收到%#卷（"万方数据

8、##!年）V期·"I!·电阻；法拉第发现!"#电阻的温度系数是负的，也就换相互作用（量子力学的交换），可能是解决问题的是随温度上升而电阻下降，体现了半导体的特征，有关键$另外一个问题，他建议用量子力学解释金属的别于一般的金属；居里、朗之万和外斯对物