固體物理學/21世紀高等院校教材 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　 《21世紀高等院校教材：固體物理學》係統地介紹瞭固體物理學的基本概念、基本理論和物理模型，講述瞭固體中的原子結構、結閤規律、運動狀態和能量關係，以及固體中電子的運動方程、電子的能帶結構、金屬導體的導電機製、半導體的基本原理、超導性的基本規律等。全書共10章分兩個部分。第一部分共6章，主要介紹固體物理的基礎內容，如固體的結構、固體的結閤、晶體的振動、金屬電子論和能帶理論等；第二部分共4章為專題概述，介紹固體物理學近幾十年來的重要發展，如半導體電子論、固體的磁性、超導電性、非晶固體等。同時，《21世紀高等院校教材：固體物理學》還注意增加瞭若乾反映學科發展的新內容，如準晶體、C60、高溫超導體、巨磁阻效應、半導體超晶格等。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 晶體結構
1.1 晶體的宏觀特性
1.2 空間點陣
1.3 晶格的周期性
1.4 密堆積與配位數
1.5 幾種典型的晶體結構
1.6 晶嚮指數與晶麵指數
1.7 晶體的宏觀對稱性
1.8 晶體的微觀對稱性
1.9 倒格子
1.10 晶體結構的實驗確定
1.11 準晶習題

第2章 晶體的結閤
2.1 晶體的結閤能
2.2 離子鍵與離子晶體
2.3 共價鍵與共價晶體
2.4 金屬鍵與金屬晶體
2.5 範德瓦耳斯鍵與分子晶體
2.6 氫鍵與氫鍵晶體習題

第3章 晶格振動和晶體的熱學性質
3.1 一維單原子鏈
3.2 一維雙原子鏈
3.3 晶格振動的量子化和聲子
3.4 晶格振動譜的實驗測定方法
3.5 晶格比熱3.6 非諧效應與熱導率
3.7 非諧效應與晶體的熱膨脹習題

第4章 晶體缺陷
4.1 點缺陷
4.2 晶體中的擴散過程
4.3 離子晶體中的點缺陷與導電性
4.4 綫缺陷——位錯
4.5 麵缺陷和體缺陷習題

第5章 金屬電子論
5.1 特魯德經典電子氣模型
5.2 索末菲自由電子氣模型
5.3 自由電子氣的比熱
5.4 電導率和歐姆定律
5.5 金屬的熱導率
5.6 霍爾效應和磁緻電阻
5.7 功函數和接觸勢差習題

第6章 能帶理論
6.1 布洛赫定理
6.2 近自由電子近似
6.3 緊束縛近似
6.4 布洛赫電子的準經典運動
6.5 導體、半導體和絕緣體的能帶論解釋習題

第7章 半導體電子論
7.1 半導體的能帶結構
7.2 半導體的雜質
7.3 半導體載流子統計分布
7.4 半導體的輸運現象
7.5 pn結
7.6 半導體超晶格習題

第8章 固體的磁性
8.1 原子的磁矩
8.2 抗磁性與順磁性
8.3 金屬傳導電子的磁化率
8.4 鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性
8.5 鐵磁性的分子場理論
8.6 磁疇和技術磁化
8.7 鐵磁性的量子理論簡介
8.8 磁性材料的應用習題

第9章 超導電性9.1 超導電性的基本性質
9.2 超導電性的基本理論
9.3 第Ⅰ類超導體和第Ⅱ類超導體
9.4 超導隧道效應
9.5 低溫超導體
9.6 高溫超導體習題

第10章 非晶態固體
10.1 非晶態物質
10.2 非晶態結構
10.3 非晶固體的電子態
10.4 非晶材料的缺陷
10.5 非晶態固體的電學性質
10.6 非晶態固體的光學性質
10.7 非晶態材料的製備習題
參考文獻
附錄
主要漢英詞匯索引

精彩書摘

如果晶體是由完全相同的一種原子所組成的，則格點代錶原子或原子周圍相應點的位置。若晶體由多種原子組成，通常把由這幾種原子構成晶體的基本結構單元稱為基元。格點代錶基元的重心的位置。
2.晶體結構的周期性
由於晶體中所有的基元完全等同，所以，整個晶體的結構可以看作是由基元沿空間3個不同方嚮，各按一定周期平移而構成，即晶體結構一點陣十基元。
3.原胞與晶胞
晶格具有三維周期性，因此可取一個以結點為頂點、邊長分彆為3個不同方嚮上的平行六麵體作為重復單元來反映晶格的周期性，這個體積最小的重復單元稱為固體物理學原胞，簡稱為原胞.在同一晶格中原胞的選取不是唯一的，但它們的體積都是相等的，為瞭在反映周期性的同時，還要反映每種晶體的對稱性，因而所選取的重復單元的體積不一定最小。結點不僅可以在頂角上，通常還可以在體心或麵心上，這種重復單元稱為布拉維原胞或結晶學原胞，簡稱為晶胞.晶胞的體積一般為原胞的體積的若乾倍。
4.簡單格子與復式格子
如果晶體由一種原子組成，且基元中僅包含一個原子，則形成的晶格為簡單格子或稱為布拉維格子。如果晶體雖由一種原子組成，但基元中包含兩個原子，或晶體由多種原子組成，則每種原子都可構成一個布拉維格子.而整個晶體可以看作是相互之間有一定位移的布拉維格子套構而成的晶格，稱為復式格子。
……

前言/序言

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固體物理學

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這書感覺很不錯，內容值得仔細閱讀。讀書是為瞭安身立命，是為瞭不斷的精神追求。桃園雖好，不是久戀之地，唯有用思想建立起來的精神傢園纔是自己心靈的永久歸宿。現代競爭的社會人們越來越失去自我而成為空心人，我曾體驗到冰涼徹骨的虛無感，飄飄何所似，天地一沙鷗，正是這種虛無感的真實寫照。帶著這種強烈的睏惑，我開始讀聖賢書，從他們那兒體會到瞭人生的智慧。我正在修建自己的精神後花園，這個花園的主題隻有一個，那就是人，天地間最偉大的事業在於做一個人。 四、讀書可以不斷的啓濛自己，更新自己。有一本書曾經講過這樣一個道理，即“久假不歸論”，與三人成虎的道理差不多。我們雖然處在信息時代，但我們卻經常被濛蔽。這種濛蔽有時來自於外界，我們因為長期生活在這樣的環境中而不自覺的就相信瞭。但更多的是自己濛蔽瞭自己，因為懶惰而不想突破，不更新思想就會受濛蔽，而廣泛的閱讀顯然有助於擺脫受濛蔽的狀態。 以上四點，第一點是總論，後三點可以歸之於美善真，陶冶性情是求美，精神追求是求善，啓濛自己是求真。一言以蔽之，讀書就是在樂趣之中求真善美！ 時光悠悠，歲月匆匆，好讀書，樂此不疲，不好讀書，亦無所謂。讀書隻是我們所選擇的一種生活方式，古人說太上有立德，其次有立功，再次有立言，真誠地希望各位朋友，不管你們是經常來還是偶然光臨此地，希望你們在這個應該有所作為的時代來都做齣一點事業來，為我們的國傢，為我們的民族，為人類的發展做齣應有的貢獻。然而，成功並不是人生的目的，心中隻有成功兩個字的人，心靈也許注定是殘缺不全的。因此還是盡可能多讀點兒書吧，洞察曆史，省察人生，然後有所作為。如果你不以追求成功為目的，也不以事業為人生為重心，你喜歡過一種優雅的生活，那請你選擇多讀書吧。 不論你的人生航嚮駛往何方，如果你有時間瞭，還請你拿起書本來吧，多與書接觸，多與書親近。我們隻有一次人生，而讀書卻可以擴展我們的視野，體驗多種人生的可能，這纔是最為廣闊的世界！我愛書，所以也愛讀書。我可還沒成為很有知識的人，因為沒有足夠的知識和紮實的“養料”。我隻把讀書當作生活中的一種樂趣，書裏的知識多少都不計較，隻要有知識，我學到瞭，我就高興。在我的房間裏，書櫃上滿是書本，玩具隻好到雜物箱裏，書櫃上沒有它們的臥室。　　書雖然多，但是我並沒有全部都看過。深奧的書本不容易讀懂，看見一本好書卻讀不懂，是件難過的事。我的日程安排錶，對讀書來說並不算很好，清晨睏，早上要上課，中午要睡覺，晚上最好，可是，作業會忽然增加。在這種情況下，想把一本比較深奧的書讀得懂，我還沒有那麼大的本事。因此，我隻讀些我能理解的，適閤我看的書本。　　我不是個急性子嗎？不但不利於靜，也坐不住。我不知道我把書買迴來，書感謝我不感謝，我可得感謝它們。我寫完作業的時候，總是第一時間跑到書櫃前挑選一本書，就津津有味地看起來，為大腦倉庫運送糧食。　　當然，也有傷心的時候。今年春天就有這麼一迴。因為我看書就忘瞭時間，媽媽把我剛買迴來的書藏起來瞭，弄得我必須在傢裏重演瞭一次“大鬧天宮”，纔把書還給我。　　書有許多種。而我，鍾愛散文和小說。　　我愛讀小說，特彆是偵探小說，有一點恐怖，一點刺激，我不看到結局，絕不罷休。小說的美，在於它的情節。那種很迫切想知道事情的發展和結尾的感覺，是我所喜歡的，也是令人無法抗拒的。　　我愛讀散文，因為它用文字很好地解釋瞭一種境界，那種境界很美，那種文字很美。我總是喜歡在心煩意亂的時候，去散文裏撫慰自己煩躁的心。散文的美，在於它的意境之美。那種讓人如癡如醉，心得到沐浴的感覺，是我所缺少的，也是令人心馳神往的。　　而在下雨天，也許心情會變得很惆悵，那時，我就會去找一本富有哲理的書，思考自己的人生。在夜晚，也許心情會變得很失落，那時，我就去找一本驚險刺激的書，去找尋自己的希望……

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派尼斯和玻姆在1953年提齣：由於庫侖作用的長程性質，固體中電子氣的密度起伏形成縱嚮振蕩，稱為等離子體振蕩。這種振蕩的能量量子稱為等離激元。實驗證明，電子束通過金屬薄膜的能量損耗來源於激發電子氣的等離激元。考慮到電子間的互作用，能帶理論的單電子狀態變成準電子狀態，但準電子的有效質量包含瞭多粒子相互作用的效應。同樣，空穴也變成準粒子。在半導體中電子和空穴之間有屏蔽的庫侖吸引作用，它們結閤成激子，這是一種復閤的準粒子。

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貝爾實驗室的科學傢對晶體的能帶進行瞭係統的實驗和理論的基礎研究，同時掌握瞭高質量半導體單晶生長和摻雜技術，導緻巴丁、布喇頓以及肖剋萊於1947～1948年發明晶體管。

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在很低的溫度，由於熱擾動強度降低，在某些固體中齣現宏觀量子現象。其中最重要的是開默林-昂內斯在1911年發現金屬汞在4.2K具有超導電性現象，邁斯納和奧剋森菲爾德在1933年又發現超導體具有完全的抗磁性。以這些現象為基礎，30年代人們建立瞭超導體的電動力學和熱力學的理論。

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固體物理學

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