固体物理复习要点

1、固体物理 solid state physics 西南科技大学 课课 后后 作作 业业 固体物理 solid state physics 西南科技大学 2.3已知某晶体两相邻原子间的互作用能可表示成 nm r b r a ru)( 求出晶体平衡时两原子间的距离； 平衡时的二原子间的结合能； 体弹性模量； 如果m=2，n=10，晶格常数为3，晶体结 合能为4ev，试计算a和b。 5.1已知一维晶体的电子能带可写成： )2cos 8 1 cos 8 7 ()( 2 2 kaka ma ke 式中a是晶格常数。试求： （1）能带的宽度； （2）电子在波矢k的状态时的速度； （3）能带底部和顶部电子的

2、有效质量。 作作 业业 固体物理 solid state physics 西南科技大学 3.7.若某格波的色散关系为 2 0 cq 其晶格振动模式密度（频率分布函数）()的表达式的表达式。 3.6.求一维单原子链的振动模式密度振动模式密度 3.求出长为l的一维金属中自由电子的能态密度能态密度？ 作作 业业 固体物理 solid state physics 西南科技大学 3.11 一维复式格子中，如果 计算 1) 光学波频率的最大值 和最小值 ，声学波频率 的最大值 ； 2) 相应声子的能量 , 和 ； 3) 如果用电磁波激发光学波，要激发的声子所用的电磁波波 长在什么波段？ g1067. 15

3、 27 km 4 m m mn /15 o min a max o max o emax o emin a emax 作作 业业 固体物理 solid state physics 西南科技大学 222 1 (), 2 mbxna nabxnab当 ( )v x xnab当(n-1)a+b 4.3 电子在周期场中的势能电子在周期场中的势能 0， 其中其中a4b， 试画出此势能曲线，求其平均值试画出此势能曲线，求其平均值. 用近自由电子近似模型求出晶体的第一个及第二个用近自由电子近似模型求出晶体的第一个及第二个 带隙宽度带隙宽度 是常数是常数 固体物理 solid state physics 西南

4、科技大学 0 f e 0 f e 4.7有一一维单原子链，间距为有一一维单原子链，间距为a，总长度为，总长度为na。 （1）用紧束缚近似求出原子）用紧束缚近似求出原子s态能级对应的能带态能级对应的能带e(k)函函 数。数。 （2）求出其能态密度函数的表达式。）求出其能态密度函数的表达式。 （3）如果每个原子）如果每个原子s态只有一个电子，求等于态只有一个电子，求等于t=0k的费的费 米能级米能级 及及处的能态密度。处的能态密度。 固体物理 solid state physics 西南科技大学 重要知识点重要知识点 固体物理 solid state physics 西南科技大学 一、晶体结构一、

5、晶体结构 晶体微观结构的描述。晶体微观结构的描述。 重要知识点：重要知识点： 正、倒格子间的关系。正、倒格子间的关系。 晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的区别。的区别。 布里渊区及概念布里渊区及概念 固体物理 solid state physics 西南科技大学 二、固体的结合二、固体的结合 离子，共价，金属，分子晶体特点离子，共价，金属，分子晶体特点 重要知识点：重要知识点： 晶体结合的基本类型。晶体结合的基本类型。 原子间的排斥作用和吸引作用有何关系原子间的排斥作用和吸引作用有何关系。 课后习题课后习题 晶体结合能晶体结合能原子的负电性原子的负电性 固体物理 s

6、olid state physics 西南科技大学 三、晶格振动理论三、晶格振动理论 重要知识点：重要知识点： “晶格振动晶格振动”理论是半经典理论理论是半经典理论 声学波和光学波声学波和光学波的区别。格波支数的关系。的区别。格波支数的关系。 长光学支格波与长声学支格波长光学支格波与长声学支格波的的本质差别本质差别。 声子概念及其性质、准动量的原因。声子概念及其性质、准动量的原因。 波恩波恩-卡曼边界条件卡曼边界条件 晶格散射中的布里渊及拉曼散射晶格散射中的布里渊及拉曼散射 晶格振动谱的确定晶格振动谱的确定 爱因斯坦模型与实验存在偏差的根源爱因斯坦模型与实验存在偏差的根源。 德拜模型在极低温下

7、与实验德拜模型在极低温下与实验结果的异同。结果的异同。 固体物理 solid state physics 西南科技大学 四、能带理论四、能带理论 重要知识点：重要知识点： 近自由电子模型与紧束缚模型近自由电子模型与紧束缚模型的的特点特点。 有效质量、空穴的意义。有效质量、空穴的意义。 禁带及带隙禁带及带隙 课后习题课后习题 能带论的两个基本假设能带论的两个基本假设 布洛赫定理布洛赫定理 固体物理 solid state physics 西南科技大学 五，电子的输运性质五，电子的输运性质 重要知识点：重要知识点： 波包的特点波包的特点 电子有效质量、速度电子有效质量、速度 导体、半导体和绝缘体能

8、带结构的基本特征导体、半导体和绝缘体能带结构的基本特征 课后习题课后习题 固体物理 solid state physics 西南科技大学 六、金属电子论六、金属电子论 自由电子，导电导热 重要知识点：重要知识点： 费米分布函数的物理意义费米分布函数的物理意义。 费米费米能级。能级。 接触电势差接触电势差。 金属自由电子论金属自由电子论的的假设假设与与结果结果。 金属的比热金属的比热与与温度温度的的联系联系。 布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金 属自由电子论相比有哪些改进？属自由电子论相比有哪些改进？ 功函数定义及特点功函数定义及特点 固体物理 solid state physics 西南科技大学 六、晶体的缺陷六、晶体的缺陷 位错线的定义和特征位错线的定义和特征 色心缺陷色心缺陷 柏氏矢量柏氏矢量 重要知识点：重要知识点： 晶界晶界 固体物理 solid state physics 西南科技大学 试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的结构试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的结构 特征。特征。 布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金属自布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金属自 由电子论相比有哪些改进？由电子论相比有