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第一章晶体结构1

1.1 晶体的宏观特征1

1.2 晶体的微观结构3

一、空间点阵与基元4

二、初基元胞（Primitive cell）5

三、惯用元胞（Conventional cell）6

四、初基元胞与惯用元胞的关系7

五、W-S元胞10

1.3 常见的晶体结构11

一、氯化钠结构12

二、氯化铯结构13

三、金刚石结构14

四、闪锌矿结构15

五、钙钛矿结构15

六、密堆积结构16

七、晶体结构的一些重要概念19

1.4 晶体的对称性22

一、晶体的宏观对称性22

二、晶粒间界 124

二、晶体的微观对称性26

1.5 晶面与晶向29

一、晶向及其标志29

二、晶面及其标志31

三、六方晶系中的晶向与晶面指数33

1.6 倒格子与布里渊区34

一、倒格子的引入与定义34

二、正格子与倒格子的关系36

三、晶体的傅里叶变换与波矢空间37

四、布里渊区39

1.7 晶体X射线衍射42

一、布拉格定律42

二、劳厄方程43

三、厄瓦尔德（Ewald）反射球44

四、晶体衍射的几种方法45

五、原子散射因子与几何结构因子47

本章 小结49

习题50

参考文献51

第二章晶体的结合52

2.1 晶体结合的普遍特征52

一、结合力的普遍性质52

二、内能函数53

三、内能函数与晶体的物理性质54

2.2 离子键与离子晶体57

一、离子键57

二、离子晶体的结合能57

2.3 共价键与原子晶体61

2.4 金属键与金属晶体63

2.5 分子晶体64

一、氢键晶体65

2.6 氢键晶体与混合型晶体65

二、混合型晶体66

本章 小结68

习题69

参考文献69

第三章晶格振动71

3.1 一维单原子晶格的振动71

一、物理模型与运动方程71

二、玻恩－卡曼（Born-Karman）周期性边界条件73

三、色散关系等问题的讨论74

3.2 一维双原子链的晶格振动76

一、模型与色散关系76

二、关于声学波和光学波的讨论77

三、三维晶格振动81

3.3晶格振动量子化与声子84

一、晶格振动和谐振子84

二、能量量子化和声子85

三、平均声子数85

四、确定声子谱的方法87

五、软模90

3.4 晶体的比热91

一、概述91

二、爱因斯坦模型92

三、德拜模型93

四、实验和理论的比较93

五、关于德拜温度θD的几点讨论96

3.5 晶体中的非简谐效应97

一、简谐近似的局限性97

二、热膨胀98

三、声子碰撞与热传导101

五、声子热导率λ与温度的关系103

四、N过程和U过程103

本章 小结106

习题107

参考文献108

一、点缺陷的类型及形成能109

第四章晶体缺陷109

4.1 点缺陷109

二、热缺陷及其统计计算111

三、色心113

四、杂质原子114

4.2 线缺陷——位错115

一、范性形变与位错115

二、位错的基本类型119

三、位错的基本性质120

四、位错的运动121

4.3 面缺陷与体缺陷123

一、层错123

三、小角晶界124

四、体缺陷126

4.4 晶体中的扩散126

一、扩散的宏观规律127

二、扩散的微观机制130

三、扩散系数132

本章 小结134

习题135

参考文献136

一、特鲁德模型137

二、金属的直流电导137

第五章金属自由电子论137

5.1 经典自由电子论137

三、金属的比热138

5.2 量子自由电子论139

一、自由电子的波函数与能量139

二、波矢空间与电子能量分布141

三、费米分布与电子密度分布142

5.3 金属的比热、电导与热导147

一、金属的比热147

二、金属的电导149

三、金属的热导151

5.4 功函数与接触电势差152

一、功函数及热电子发射152

二、接触电势差154

本章 小结156

习题157

参考文献157

第六章固体的能带理论159

6.1 布洛赫（Bloch）定理159

一、周期性势场159

二、布洛赫定理159

三、克龙尼克－潘纳（Kronig-penney）模型161

四、布洛赫定理的一些重要推论164

五、周期性边界条件与波矢K的取值166

六、状态密度167

6.2 近自由电子近似168

一、定态微扰法169

二、简并微扰170

三、近自由电子能量和波函数的讨论171

四、色散关系的三种图式175

五、近自由电子的状态密度176

六、三维情况下的近自由电子近似177

6.3紧束缚近似181

一、紧束缚近似181

二、紧束缚近似下晶体中电子能量E？（K）的计算183

三、能带计算的例子184

6.4 实际的能带结构186

一、半导体Ge、Si等的能带结构187

二、金属的能带结构189

6.5 电子的准经典运动191

一、准经典近似和波包191

二、电子的速度193

三、外力作用下电子状态的变化——加速度与有效质量194

6.6 导体、绝缘体和半导体197

一、满带对电导无贡献197

二、空穴198

三、导体、绝缘体和半导体200

本章 小结202

习题203

参考文献204

第七章晶体中的电子输运206

7.1 电子分布函数206

7.2 晶体中的散射机制207

一、半导体中的电子散射机制208

二、金属中的电子散射机制210

7.3 玻尔兹曼方程211

7.4 电导率公式213

一、弛豫时间近似解213

二、金属电导率公式215

三、半导体电导率公式216

7.5 迁移率与温度的关系218

一、高温情况218

二、低温情况218

7.6 电导率与温度的关系220

一、金属的电导率与温度的关系220

二、非简并半导体的电导率与温度的关系222

7.7超导电性225

一、引言225

二、超导临界参数227

四、伦敦（London）方程228

三、迈斯纳（Meissner）效应228

五、两类超导体229

六、BCS理论230

七、磁通量子化234

八、约瑟夫森（Josephson）效应235

九、超导量子干涉效应238

十、高温超导电性238

本章 小结240

习题241

参考文献242

附录A基本物理常数244

附录B原子和离子半径（单位？）245