復(fù)旦大學(xué)車靜光教授固體物理課件sec01

http 10 107 0 68 jgche 前言前言 1 固體物理學(xué)固體物理學(xué) http 10 107 0 68 jgche 前言前言 2 有關(guān)信息有關(guān)信息 講課講課 討論討論 車靜光車靜光 辦公室 光華樓東主樓辦公室 光華樓東主樓2422室室 電話 電話 65643427 Email jgche 主頁 主頁 http 10 107 0 68 jgche 作業(yè)作業(yè) 討論討論 韓晗韓晗 email 071019020 孔令堯孔令堯 email 071019019 辦公室 光華樓東主樓辦公室 光華樓東主樓24樓電梯后面辦公室樓電梯后面辦公室 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 3 http 10 107 0 68 jgche http 10 107 0 68 jgche 前言前言 4 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 5 關(guān)于記憶的統(tǒng)計(jì)關(guān)于記憶的統(tǒng)計(jì) 24小時(shí)后還能記住的內(nèi)容小時(shí)后還能記住的內(nèi)容 聽課 聽課 5 閱讀 閱讀 10 練習(xí) 練習(xí) 30 備課 備課 90 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 6 最后成績最后成績 期未考試占期未考試占80 平時(shí)作業(yè)占平時(shí)作業(yè)占20 按時(shí)交 每周四上交 周四后請交輔導(dǎo)老師辦公 室 光華樓東主樓 按時(shí)交 每周四上交 周四后請交輔導(dǎo)老師辦公 室 光華樓東主樓24樓樓 注意注意 當(dāng)次作業(yè)批改完退還后將不再登記該次作業(yè)的成績當(dāng)次作業(yè)批改完退還后將不再登記該次作業(yè)的成績 補(bǔ)考卷補(bǔ)考卷100 不再計(jì)入平時(shí)作業(yè)成績 不再計(jì)入平時(shí)作業(yè)成績 不愿交作業(yè) 兩周之內(nèi)交一申請 考試成績按不愿交作業(yè) 兩周之內(nèi)交一申請 考試成績按 100 計(jì)計(jì) 建議還是交作業(yè) 特別是免聽的學(xué)生 這個(gè)建議還是交作業(yè) 特別是免聽的學(xué)生 這個(gè)20 可 能就決定能否通過 可 能就決定能否通過 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 7 自編例題 酌情加分 自編例題 酌情加分 目的目的 復(fù)習(xí) 歸納 總結(jié) 記憶的有效手段 需要思考 分析所學(xué)的內(nèi)容 同時(shí) 也是科學(xué)表達(dá) 文字和邏 輯 方面的一個(gè)訓(xùn)練 復(fù)習(xí) 歸納 總結(jié) 記憶的有效手段 需要思考 分析所學(xué)的內(nèi)容 同時(shí) 也是科學(xué)表達(dá) 文字和邏 輯 方面的一個(gè)訓(xùn)練 內(nèi)容 形式內(nèi)容 形式 每章選編一個(gè)例題 包括解和分析 每章選編一個(gè)例題 包括解和分析 提倡小題大做 為何選該例題 涉及哪些重要概 念 知識要點(diǎn)和解題技巧 等等 必要的分析 提倡小題大做 為何選該例題 涉及哪些重要概 念 知識要點(diǎn)和解題技巧 等等 必要的分析 一個(gè)好的例題不一定是難題 但最好要綜合性地涵 蓋所涉及的概念和知識 一個(gè)好的例題不一定是難題 但最好要綜合性地涵 蓋所涉及的概念和知識 每章結(jié)束后二周內(nèi)每章結(jié)束后二周內(nèi)email寄給我寄給我 我會作出簡單評論 貼出供大家參考 署名聽便我會作出簡單評論 貼出供大家參考 署名聽便 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 8 開講寄語 不拋棄 不放棄 開講寄語 不拋棄 不放棄 預(yù)備知識 主要是量子和熱統(tǒng)初步預(yù)備知識 主要是量子和熱統(tǒng)初步 也包括力學(xué) 電磁學(xué) 也包括力學(xué) 電磁學(xué) 但都只涉及最基本的 但都只涉及最基本的 講授特點(diǎn) 先將復(fù)雜還原為簡單 再從簡單重 建復(fù)雜 講授特點(diǎn) 先將復(fù)雜還原為簡單 再從簡單重 建復(fù)雜 與以前有很大的不同與以前有很大的不同 把一個(gè)復(fù)雜的研究對象合 理地在不同層次進(jìn)行簡化 建立模型 引入新概 念 運(yùn)用已有知識 得到新的規(guī)律 再對照實(shí)驗(yàn)結(jié) 果 修改模型 把一個(gè)復(fù)雜的研究對象合 理地在不同層次進(jìn)行簡化 建立模型 引入新概 念 運(yùn)用已有知識 得到新的規(guī)律 再對照實(shí)驗(yàn)結(jié) 果 修改模型 這樣螺旋地循環(huán)上升 一步步 接近實(shí)際 這樣螺旋地循環(huán)上升 一步步 接近實(shí)際 因此 從上面這兩點(diǎn)來說因此 從上面這兩點(diǎn)來說 都站在同一起跑線 都站在同一起跑線 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 9 本講目的本講目的 1 由固體研究特點(diǎn) 介紹貫穿課程的內(nèi)容線索 由固體研究特點(diǎn) 介紹貫穿課程的內(nèi)容線索 研究周期性結(jié)構(gòu)下波的運(yùn)動(dòng)研究周期性結(jié)構(gòu)下波的運(yùn)動(dòng) 內(nèi)容重點(diǎn) 周期結(jié)構(gòu) 晶體 中的各種波內(nèi)容重點(diǎn) 周期結(jié)構(gòu) 晶體 中的各種波 2 由教材編排特點(diǎn) 介紹講解課程的邏輯線索 由教材編排特點(diǎn) 介紹講解課程的邏輯線索 研究金屬電導(dǎo)率研究金屬電導(dǎo)率 邏輯特點(diǎn) 圍繞著金屬電導(dǎo)率演繹固體物理學(xué)邏輯特點(diǎn) 圍繞著金屬電導(dǎo)率演繹固體物理學(xué) 3 同時(shí)也將說明 同時(shí)也將說明 如何講解如何講解 將復(fù)雜還原為簡單 再從簡單重建復(fù)雜 將復(fù)雜還原為簡單 再從簡單重建復(fù)雜 為何如此為何如此 學(xué)習(xí)固體概念和規(guī)律的同時(shí) 學(xué)習(xí)方法 學(xué)習(xí)固體概念和規(guī)律的同時(shí) 學(xué)習(xí)方法 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 10 第第1講 前言講 前言 固體物理的成就與輝煌固體物理的成就與輝煌 1 貫穿固體物理學(xué)課程的主線 周期性貫穿固體物理學(xué)課程的主線 周期性 2 固體物理學(xué)課程的特點(diǎn) 邏輯線索固體物理學(xué)課程的特點(diǎn) 邏輯線索 3 參考教材選擇 閻守勝教材 或其他教材 參考教材選擇 閻守勝教材 或其他教材 4 課程內(nèi)容的簡單介紹 圍繞電導(dǎo)展開課程內(nèi)容的簡單介紹 圍繞電導(dǎo)展開 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 11 1 貫穿固體物理學(xué)的主線 貫穿固體物理學(xué)的主線 固體物理學(xué)是一門涉及物理學(xué)很多領(lǐng)域的學(xué)科固體物理學(xué)是一門涉及物理學(xué)很多領(lǐng)域的學(xué)科 諸如 力學(xué) 原子物理 電磁學(xué) 光學(xué)和磁學(xué)等 等 需要 諸如 力學(xué) 原子物理 電磁學(xué) 光學(xué)和磁學(xué)等 等 需要量子力學(xué)量子力學(xué) 熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)力學(xué)熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)力學(xué)等的基本知識等的基本知識 固體物理學(xué)內(nèi)容非常繁復(fù) 能不能抓住要點(diǎn)成 為關(guān)鍵 所謂綱舉目張 固體物理學(xué)內(nèi)容非常繁復(fù) 能不能抓住要點(diǎn)成 為關(guān)鍵 所謂綱舉目張 因此 在開始講解課程主要內(nèi)容前 我對貫穿固體 物理學(xué)的主線 對課程內(nèi)容的 因此 在開始講解課程主要內(nèi)容前 我對貫穿固體 物理學(xué)的主線 對課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系內(nèi)在聯(lián)系給出個(gè)大致 的介紹 給出個(gè)大致 的介紹 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 12 什么內(nèi)在聯(lián)系 什么內(nèi)在聯(lián)系 固體物理學(xué)課程的各章之間有什么互相關(guān)系 固體物理學(xué)課程的各章之間有什么互相關(guān)系 除了講解基本概念 規(guī)律 定理外 還要學(xué)方法 學(xué)習(xí)固體物理研究 思考問題的方法 因?yàn)?固體 是我們到目前為止第一個(gè)將要面對的具體的 復(fù)雜 的對象 運(yùn)用已學(xué)知識 面對復(fù)雜對象 除了講解基本概念 規(guī)律 定理外 還要學(xué)方法 學(xué)習(xí)固體物理研究 思考問題的方法 因?yàn)?固體 是我們到目前為止第一個(gè)將要面對的具體的 復(fù)雜 的對象 運(yùn)用已學(xué)知識 面對復(fù)雜對象 因此 前兩講將給出課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系 使大家 能夠在繁復(fù)的內(nèi)容出現(xiàn)時(shí) 不會感到措手不及和舉 足無措 幫助大家容易地抓住課程要點(diǎn) 因此 前兩講將給出課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系 使大家 能夠在繁復(fù)的內(nèi)容出現(xiàn)時(shí) 不會感到措手不及和舉 足無措 幫助大家容易地抓住課程要點(diǎn) 這個(gè)要點(diǎn)是什么呢 我們先看固體物理學(xué)的研 究對象 這個(gè)要點(diǎn)是什么呢 我們先看固體物理學(xué)的研 究對象 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 13 什么是固體 什么是固體 固體物理學(xué)的研究對象 固體物理學(xué)的研究對象 當(dāng)然是固體 那么 什么是固體 當(dāng)然是固體 那么 什么是固體 從初中開始我們就已經(jīng)知道從初中開始我們就已經(jīng)知道 現(xiàn)在當(dāng)然不夠 研究固體的物理性質(zhì)和規(guī)律現(xiàn)在當(dāng)然不夠 研究固體的物理性質(zhì)和規(guī)律 那么 固體的物理性質(zhì)和規(guī)律由什么決定 那么 固體的物理性質(zhì)和規(guī)律由什么決定 僅僅是由組成固體的原子成分 僅僅是由組成固體的原子成分 比如 金剛石 石墨 比如 金剛石 石墨 C60固體都由碳原子組 成 但它們物理性質(zhì)完全不同 固體都由碳原子組 成 但它們物理性質(zhì)完全不同 那么 細(xì)究金剛石 石墨 那么 細(xì)究金剛石 石墨 C60固體有何不同 固體有何不同 顯然 這就需要在微觀上來研究固體 固體 中原子的分布 顯然 這就需要在微觀上來研究固體 固體 中原子的分布 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 14 固體的微觀定義固體的微觀定義 如何定義固體 取決于我們的研究層次如何定義固體 取決于我們的研究層次 在原子 電子層次 研究固體的宏觀物理性質(zhì) 在原子 電子層次 研究固體的宏觀物理性質(zhì) 原子分布原子分布 如何區(qū)別于氣態(tài)和液態(tài)如何區(qū)別于氣態(tài)和液態(tài) 固體的微觀定義固體的微觀定義 固體中的原子在其平衡位置附近作微小振動(dòng)固體中的原子在其平衡位置附近作微小振動(dòng) 原子平衡位置的排列形成固體的微觀結(jié)構(gòu)原子平衡位置的排列形成固體的微觀結(jié)構(gòu) 回到前面問題回到前面問題 金剛石 石墨 金剛石 石墨 C60固體中固體中C原子的排列結(jié)構(gòu)不同原子的排列結(jié)構(gòu)不同 固體宏觀物理性質(zhì)由所組成的原子的化學(xué)成份及其 它們排列的結(jié)構(gòu)共同決定 固體宏觀物理性質(zhì)由所組成的原子的化學(xué)成份及其 它們排列的結(jié)構(gòu)共同決定 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 15 微觀層次研究固體的三個(gè)關(guān)鍵問題微觀層次研究固體的三個(gè)關(guān)鍵問題 固體性質(zhì)既然涉及到原子 電子層次 那么 我們首先必須面對如下的三個(gè)重要的問題 固體性質(zhì)既然涉及到原子 電子層次 那么 我們首先必須面對如下的三個(gè)重要的問題 用經(jīng)典還是量子方法 用經(jīng)典還是量子方法 判據(jù) 判據(jù) 如何描寫原子 電子之間的相互作用 如何描寫原子 電子之間的相互作用 多體問題 多體問題 如何處理如何處理1029 m3量級的粒子數(shù) 量級的粒子數(shù) 周期結(jié)構(gòu) 周期結(jié)構(gòu) 固體物理學(xué)的繁復(fù)就在這里 就是以前學(xué)過 與原子電子相互作用有關(guān)的物理理論 在這 樣對象上的運(yùn)用 固體物理學(xué)的繁復(fù)就在這里 就是以前學(xué)過 與原子電子相互作用有關(guān)的物理理論 在這 樣對象上的運(yùn)用 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 16 經(jīng)典還是量子 經(jīng)典還是量子 用經(jīng)典還是量子方法來處理 這基本上這取決 于研究固體的何種物理性質(zhì) 用經(jīng)典還是量子方法來處理 這基本上這取決 于研究固體的何種物理性質(zhì) 以后會看到 有判據(jù)以后會看到 有判據(jù) 什么時(shí)候該用量子什么時(shí)候該用量子 什么時(shí)候經(jīng)典也可以什么時(shí)候經(jīng)典也可以 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 17 多體相互作用如何處理 多體相互作用如何處理 不管經(jīng)典還是量子都還有如何具體描寫它們之 間的相互作用問題 多體問題 不管經(jīng)典還是量子都還有如何具體描寫它們之 間的相互作用問題 多體問題 固體物理學(xué) 也是凝聚態(tài)物理 中最困難的問題固體物理學(xué) 也是凝聚態(tài)物理 中最困難的問題 非常困難 三體以上至今仍未解決 非常困難 三體以上至今仍未解決 課程中對多電子的作用采平均方法課程中對多電子的作用采平均方法 在在密度泛函 理論 密度泛函 理論這個(gè)專題中會介紹其解決的可能途徑這個(gè)專題中會介紹其解決的可能途徑 我個(gè)人認(rèn)為我個(gè)人認(rèn)為 這個(gè)問題的這個(gè)問題的關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)工具 關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)工具 在沒有找到合適的數(shù)學(xué)工具前 別去碰它在沒有找到合適的數(shù)學(xué)工具前 別去碰它 在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具下 別試圖在理論上有 效地描寫多體相互作用 在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具下 別試圖在理論上有 效地描寫多體相互作用 當(dāng)然這只是我個(gè)人的觀點(diǎn) 當(dāng)然這只是我個(gè)人的觀點(diǎn) http 10 107 0 68 jgche 前言前言 18 如何處理如何處理1029 m3的粒子 的粒子 這是我們以前學(xué)過的物理所不曾遇到過的問題這是我們以前學(xué)過的物理所不曾遇到過的問題 這個(gè)問題找到了解決之道后 才形成了固體物理學(xué) 這門學(xué)科 這個(gè)問題找到了解決之道后 才形成了固體物理學(xué) 這門學(xué)科 那么 如何化解這個(gè)困難 那么 如何化解這個(gè)困難 統(tǒng)計(jì) 處理統(tǒng)計(jì) 處理1029個(gè)聯(lián)立方程 或者其他什么方法 個(gè)聯(lián)立方程 或者其他什么方法 線索和根據(jù) 衍射實(shí)驗(yàn) 以后會講 線索和根據(jù) 衍射實(shí)驗(yàn) 以后會講 有一類固體有一類固體 晶體中原子呈有規(guī)律性的排列晶體中原子呈有規(guī)律性的排列 周期性 周期性 數(shù)學(xué) 后面會看到 數(shù)學(xué)上處理這樣的周期性結(jié) 構(gòu) 數(shù)學(xué) 后面會看到 數(shù)學(xué)上處理這樣的周期性結(jié) 構(gòu) 只需在幾個(gè)或有限數(shù)量的原子 電子范圍只需在幾個(gè)或有限數(shù)量的原子 電子范圍 固體物理要點(diǎn)或固體物理要點(diǎn)或貫穿固體物理學(xué)的主線就是貫穿固體物理學(xué)的主線就是 周期性 各種波在周期性結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng) 周期性 各種波在周期性結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng) http 10 107 0 68 jgche 前言前言 19 2 研究特點(diǎn) 看邏輯線索 研究特點(diǎn) 看邏輯線索 固體物理學(xué)發(fā)展至今 內(nèi)容一般包含固體物理學(xué)發(fā)展至今 內(nèi)容一般包含 固體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)固體的結(jié)構(gòu)性質(zhì) 固體的力學(xué)性質(zhì)固體的力學(xué)性質(zhì) 固體的電子性質(zhì)固體的電子性質(zhì) 固體的輸運(yùn)性質(zhì)固體的輸運(yùn)性質(zhì) 固體的磁學(xué)性質(zhì) 另有專門的課程 固體的磁學(xué)性質(zhì) 另有專門的課程 固體的光學(xué)性質(zhì) 另有專門的課程 固體的光學(xué)性質(zhì) 另有專門的課程 兩種體系的教材 兩種體系的教材 加州大學(xué)伯克利分校的加州大學(xué)伯克利分校的Kittel 1953年出版 年出版 2004年 已出到第 年 已出到第8版 不斷地增 刪 重印版 不斷地增 刪 重印 康奈爾大學(xué)的康奈爾大學(xué)的Ashcroft 1976年出版 未再版 不斷 地重印 年出版 未再版 不斷 地重印 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 20 物理研究方式的優(yōu)點(diǎn)物理研究方式的優(yōu)點(diǎn) 什么是物理研究的方式 什么是物理研究的方式 普通物理 四大力學(xué)的方式 普通物理 四大力學(xué)的方式 根據(jù)所研究物理現(xiàn)象 用都能夠接受和理解的假設(shè) 和前提 建立 抽象出 近似模型 解釋物理現(xiàn)象 根據(jù)所研究物理現(xiàn)象 用都能夠接受和理解的假設(shè) 和前提 建立 抽象出 近似模型 解釋物理現(xiàn)象 對比 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果 修正 再演繹 再驗(yàn)證 對比 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果 修正 再演繹 再驗(yàn)證 結(jié)論和規(guī)律有適用范圍 因?yàn)橛薪?所以得 到的結(jié)果可能是不那么完善的規(guī)律 結(jié)論和規(guī)律有適用范圍 因?yàn)橛薪?所以得 到的結(jié)果可能是不那么完善的規(guī)律 這樣方式的優(yōu)點(diǎn)這樣方式的優(yōu)點(diǎn) 最關(guān)鍵 假設(shè)和前提都非常簡單 明晰 容易接受最關(guān)鍵 假設(shè)和前提都非常簡單 明晰 容易接受 當(dāng)然這樣的前提和假定僅僅是某種程度上的近似 這個(gè)近似在某些條件下不再正確 所以它可能是錯(cuò) 的 需要修正 當(dāng)然這樣的前提和假定僅僅是某種程度上的近似 這個(gè)近似在某些條件下不再正確 所以它可能是錯(cuò) 的 需要修正 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 21 物理研究方式的特點(diǎn)物理研究方式的特點(diǎn) 近似模型 近似規(guī)律 修正模型 螺旋上升近似模型 近似規(guī)律 修正模型 螺旋上升 失敗是成功之母失敗是成功之母 有問題的模型是理解正確 概念 得到正確物理規(guī)律的第一步 有問題的模型是理解正確 概念 得到正確物理規(guī)律的第一步 合適的近似在合適的近似在 給出這些物理定律的適用條件的同時(shí)給出這些物理定律的適用條件的同時(shí) 告訴我們所描述問題的準(zhǔn)確性和精度有多高告訴我們所描述問題的準(zhǔn)確性和精度有多高 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 22 3 參考教材 國內(nèi)教材情況 參考教材 國內(nèi)教材情況 國內(nèi)出的固體物理學(xué)教材幾乎都是國內(nèi)出的固體物理學(xué)教材幾乎都是Kittel系列 的教材 系列 的教材 唯有兩本教材可以歸于唯有兩本教材可以歸于Ashcroft系列系列 清華大學(xué) 顧秉林 清華大學(xué) 顧秉林 1989年第一版 未再版和重印年第一版 未再版和重印 北京大學(xué) 閻守勝 北京大學(xué) 閻守勝 2000年第一版 年第一版 2004第二版 修改主要在第二部分 第二版 修改主要在第二部分 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 23 國內(nèi)參考書的簡評和建議國內(nèi)參考書的簡評和建議 固體物理基礎(chǔ)固體物理基礎(chǔ) 閻守勝編著 北京大學(xué)出版社 閻守勝編著 北京大學(xué)出版社 屬屬Ashcroft系列 系列 講課順序基本按該書編排講課順序基本按該書編排 固體物理學(xué)固體物理學(xué) 黃昆原著 韓汝琦改編 高等教 育出版社 黃昆原著 韓汝琦改編 高等教 育出版社 屬屬Kittel系列 善于自學(xué)的可選 經(jīng)典內(nèi)容很全 但 由于出版早 新近發(fā)展缺 系列 善于自學(xué)的可選 經(jīng)典內(nèi)容很全 但 由于出版早 新近發(fā)展缺 固體物理學(xué)固體物理學(xué) 上冊 上冊 方俊鑫 陸棟編著 上 ?？茖W(xué)技術(shù)出版社 方俊鑫 陸棟編著 上 海科學(xué)技術(shù)出版社 屬屬Kittel系列 善于自學(xué)的可選 將要講解的主干內(nèi) 容都已經(jīng)包含 但由于出版早 新近發(fā)展缺 系列 善于自學(xué)的可選 將要講解的主干內(nèi) 容都已經(jīng)包含 但由于出版早 新近發(fā)展缺 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 24 有版權(quán)的國外參考書的簡評和建議有版權(quán)的國外參考書的簡評和建議 Solid State Physics by N W Ashcroft and N D Mermin 世界圖書出版公司影印 世界圖書出版公司影印 美國多數(shù)大學(xué)的研究生教材 美國多數(shù)大學(xué)的研究生教材 1976年出版后未更 新 新近發(fā)展缺 年出版后未更 新 新近發(fā)展缺 影印版也很貴 但將去美國求學(xué)的可選影印版也很貴 但將去美國求學(xué)的可選 Introduction to Solid State Physics by C Kittel 化學(xué)工業(yè)出版社 化學(xué)工業(yè)出版社 第第8版有中文版 第版有中文版 第5版也有中文版版也有中文版 用簡單物理講解是其特色用簡單物理講解是其特色 避免使用量子和統(tǒng) 計(jì) 避免使用量子和統(tǒng) 計(jì) 無奈之舉 與美國大學(xué)本科生的基礎(chǔ)相適應(yīng)無奈之舉 與美國大學(xué)本科生的基礎(chǔ)相適應(yīng) 比如 晶格振動(dòng)量子化沒有涉及 引出聲子 討 論輸運(yùn)的關(guān)鍵 比如 晶格振動(dòng)量子化沒有涉及 引出聲子 討 論輸運(yùn)的關(guān)鍵 因此 未涉及金屬電導(dǎo)論因此 未涉及金屬電導(dǎo)論 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 25 4 課程內(nèi)容簡單介紹 主干 課程內(nèi)容簡單介紹 主干 專題專題 一部分是固體物理的主干內(nèi)容一部分是固體物理的主干內(nèi)容 已經(jīng)有定論的概念 定律 要求掌握已經(jīng)有定論的概念 定律 要求掌握 理解理論的主要框架 知道解決問題的關(guān)鍵理解理論的主要框架 知道解決問題的關(guān)鍵 另一部分屬于前沿?zé)狳c(diǎn)專題的入門導(dǎo)讀 為何 有 另一部分屬于前沿?zé)狳c(diǎn)專題的入門導(dǎo)讀 為何 有 沒有必要準(zhǔn)備好所有的知識 實(shí)際上也做不到?jīng)]有必要準(zhǔn)備好所有的知識 實(shí)際上也做不到 把一些深入的 較新的 拓展的和應(yīng)用的內(nèi)容把一些深入的 較新的 拓展的和應(yīng)用的內(nèi)容 作專題的入門導(dǎo)讀作專題的入門導(dǎo)讀 能夠用學(xué)到的知識處理實(shí)際問題能夠用學(xué)到的知識處理實(shí)際問題 這部分內(nèi)容穿插著講解這部分內(nèi)容穿插著講解 看預(yù)備知識是否夠用看預(yù)備知識是否夠用 即以能夠接受和理解為原則選擇 不貪多求全即以能夠接受和理解為原則選擇 不貪多求全 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 26 圍繞著金屬電導(dǎo)演繹固體物理學(xué)圍繞著金屬電導(dǎo)演繹固體物理學(xué) 近似模型 近似規(guī)律 修正模型 螺旋上升近似模型 近似規(guī)律 修正模型 螺旋上升 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 27 圍繞電導(dǎo)的邏輯關(guān)系 閻守勝教材 圍繞電導(dǎo)的邏輯關(guān)系 閻守勝教材 第第1章 粗糙模型 金屬電子氣章 粗糙模型 金屬電子氣 電子電子 原子間無作用原子間無作用 無法顯示各向異性 第 無法顯示各向異性 第2章 修正 引入原子排列結(jié)構(gòu) 周期排列 含第 章 修正 引入原子排列結(jié)構(gòu) 周期排列 含第7章 晶體結(jié)合 另類觀點(diǎn) 第 章 晶體結(jié)合 另類觀點(diǎn) 第3 4章 周期結(jié)構(gòu)中電子運(yùn)動(dòng) 結(jié)果導(dǎo)致零電阻 第 章 周期結(jié)構(gòu)中電子運(yùn)動(dòng) 結(jié)果導(dǎo)致零電阻 第5章 再修正 原子振動(dòng)致周期性破缺 聲子 第 章 再修正 原子振動(dòng)致周期性破缺 聲子 第6章 修成正果 電子受聲子作用產(chǎn)生電阻 得到與實(shí)驗(yàn)符合的金屬電導(dǎo) 第 章 修成正果 電子受聲子作用產(chǎn)生電阻 得到與實(shí)驗(yàn)符合的金屬電導(dǎo) 第8章 再修正 當(dāng)周期性結(jié)構(gòu)存在其他破缺章 再修正 當(dāng)周期性結(jié)構(gòu)存在其他破缺 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 28 專題的目的和出現(xiàn)位置專題的目的和出現(xiàn)位置 1 前言前言 第一章 金屬自由電子氣體模型第一章 金屬自由電子氣體模型 2 金屬自由電子氣的金屬自由電子氣的Drude模型模型 3 金屬自由電子氣的金屬自由電子氣的Sommerfeld模型模型 4 金屬自由電子氣的其他性質(zhì)金屬自由電子氣的其他性質(zhì) 5 金屬自由電子氣模型的局限及修正金屬自由電子氣模型的局限及修正 6 專題一 整數(shù)和分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)專題一 整數(shù)和分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng) 11 1 2 主題 空間限制 極限條件引入的物理現(xiàn)象 內(nèi)容 二維電子氣 主題 空間限制 極限條件引入的物理現(xiàn)象 內(nèi)容 二維電子氣 整數(shù)整數(shù) 超流 超流 分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù) 著重圖象 著重圖象 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 29 第二章 晶體的結(jié)構(gòu)第二章 晶體的結(jié)構(gòu) 7 晶格和原胞 帶芯 晶格和原胞 帶芯 8 密堆積 晶面和晶體對稱性密堆積 晶面和晶體對稱性 9 倒格子和晶體散射理論倒格子和晶體散射理論 10 晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法晶體結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法 11 固體結(jié)合固體結(jié)合 第七章第七章 軌道物理學(xué)的觀點(diǎn)軌道物理學(xué)的觀點(diǎn) 12 專題二 單電子近似專題二 單電子近似 局域密度泛函理論局域密度泛函理論 12 1 主題 能帶論基礎(chǔ) 引入新觀念帶來物理問題的 簡化 內(nèi)容 密度作為一個(gè)物理量的來研究多體問題 而不是一個(gè)個(gè)電子 觀念改變引入物理革命 主題 能帶論基礎(chǔ) 引入新觀念帶來物理問題的 簡化 內(nèi)容 密度作為一個(gè)物理量的來研究多體問題 而不是一個(gè)個(gè)電子 觀念改變引入物理革命 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 30 第三章 能帶論第三章 能帶論I 13 Bloch定理和能帶概念定理和能帶概念 14 金屬 絕緣體和半導(dǎo)體金屬 絕緣體和半導(dǎo)體 15 近自由電子近似近自由電子近似 16 緊束縛近似緊束縛近似 17 專題三 固體磁性專題三 固體磁性 固體中很重要的一個(gè)方面固體中很重要的一個(gè)方面 主題 電子主題 電子 電子交換相互作用 內(nèi)容 電子 電子交換相互作用 內(nèi)容 電子 電子交換作用引入的新現(xiàn)象電子交換作用引入的新現(xiàn)象 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 31 第四章 能帶論第四章 能帶論II 18 Bloch電子動(dòng)力學(xué)電子動(dòng)力學(xué) 19 費(fèi)米面和實(shí)驗(yàn)測量費(fèi)米面和實(shí)驗(yàn)測量 20 解讀能帶 能帶結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測量解讀能帶 能帶結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測量 21 專題四 金屬專題四 金屬 絕緣體相變絕緣體相變 12 3 2 主題 能帶論局限 內(nèi)容 介紹一個(gè)固體物理中重要的 非常困難的 領(lǐng)域 主題 能帶論局限 內(nèi)容 介紹一個(gè)固體物理中重要的 非常困難的 領(lǐng)域 多體問題 強(qiáng)關(guān)聯(lián)多體問題 強(qiáng)關(guān)聯(lián) http 10 107 0 68 jgche 前言前言 32 第五章 晶格振動(dòng)第五章 晶格振動(dòng) 22 晶格振動(dòng)的經(jīng)典理論晶格振動(dòng)的經(jīng)典理論 23 晶格振動(dòng)的理論量子晶格振動(dòng)的理論量子 24 晶體熱力學(xué)性質(zhì)晶體熱力學(xué)性質(zhì) 25 晶格振動(dòng)譜的實(shí)驗(yàn)測量晶格振動(dòng)譜的實(shí)驗(yàn)測量 26 晶體的熱傳導(dǎo)晶體的熱傳導(dǎo) 非簡諧效應(yīng)非簡諧效應(yīng) 27 專題五 超導(dǎo)電性 主題 電子關(guān)聯(lián)相互作用 內(nèi)容 電子關(guān)聯(lián)相互作用引入的新現(xiàn)象 專題五 超導(dǎo)電性 主題 電子關(guān)聯(lián)相互作用 內(nèi)容 電子關(guān)聯(lián)相互作用引入的新現(xiàn)象 http 10 107 0 68 jgche 前言前言 33 第六章 輸運(yùn)現(xiàn)象第六章 輸運(yùn)現(xiàn)象 28 輸運(yùn)理論輸運(yùn)理論 Boltzmann方程方程 29 熱傳導(dǎo) 熱電現(xiàn)象熱傳導(dǎo) 熱電現(xiàn)象 30 Hall系數(shù) 巨磁阻系數(shù) 巨磁阻 專題 量子輸運(yùn) 主題 量子彈道輸運(yùn)引發(fā)的新現(xiàn)象 內(nèi)容 電子器件越來越小 很快將超出極限 這 套輸運(yùn)理論將不再適用 將出現(xiàn)有一些新的規(guī) 律 還在探索中 實(shí)驗(yàn)非常困難 據(jù)說是 專題 量子輸運(yùn) 主題 量子彈道輸運(yùn)引發(fā)的新現(xiàn)象 內(nèi)容 電子器件越來越小 很快將超出極限 這 套輸運(yùn)理論將不再適用 將出現(xiàn)有一些新的規(guī) 律 還在探索中 實(shí)驗(yàn)非常困難 據(jù)說是20年 后所需要考慮的 該領(lǐng)域現(xiàn)狀 年 后所需要考慮的 該領(lǐng)域現(xiàn)狀 45納米技術(shù)已經(jīng)在使用 納米技術(shù)已經(jīng)在使用 32納米 技術(shù)也已經(jīng)準(zhǔn)備就緒 半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展線路圖 納米 技術(shù)也已經(jīng)準(zhǔn)備就緒 半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)