固體物理概念(自己整理)

1、.第一章1.晶體 - 內(nèi)部組成粒子（原子、離子或原子團(tuán)）在微觀上作有規(guī)則的周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體。晶體結(jié)構(gòu) 晶體結(jié)構(gòu)即晶體的微觀結(jié)構(gòu)，是指晶體中實(shí)際質(zhì)點(diǎn)（原子、 離子或分子）的具體排列情況。 金屬及合金在大多數(shù)情況下都以結(jié)晶狀態(tài)使用。晶體結(jié)構(gòu)是決定固態(tài)金屬的物理、化學(xué)和力學(xué)性能的基本因素之一。2.晶體的通性 -所有晶體具有的共通性質(zhì)，如自限性、最小內(nèi)能性、銳熔性、均勻性和各向異性、對(duì)稱性、解理性等。3.單晶體和多晶體-單晶體的內(nèi)部粒子的周期性排列貫徹始終；多晶體由許多小單晶無(wú)規(guī)堆砌而成。4.基元、格點(diǎn)和空間點(diǎn)陣-基元是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，格點(diǎn)是基元的代表點(diǎn)，空間點(diǎn)陣是晶體結(jié)構(gòu)中等同點(diǎn)（格點(diǎn)）

2、的集合，其類型代表等同點(diǎn)的排列方式。倒易點(diǎn)陣 是由被稱為倒易點(diǎn)或倒易點(diǎn)的點(diǎn)所構(gòu)成的一種點(diǎn)陣，它也是描述晶體結(jié)構(gòu)的一種幾何方法， 它和空間點(diǎn)陣具有倒易關(guān)系。 倒易點(diǎn)陣中的一倒易點(diǎn)對(duì)應(yīng)著空間點(diǎn)陣中一組晶面間距相等的點(diǎn)格平面。5.原胞、 WS 原胞 -在晶體結(jié)構(gòu)中只考慮周期性時(shí)所選取的最小重復(fù)單元稱為原胞；WS 原胞即 Wigner-Seitz 原胞，是一種對(duì)稱性原胞。6.晶胞 - 在晶體結(jié)構(gòu)中不僅考慮周期性，同時(shí)能反映晶體對(duì)稱性時(shí)所選取的最小重復(fù)單元稱為晶胞。7.原胞基矢和軸矢 -原胞基矢是原胞中相交于一點(diǎn)的三個(gè)獨(dú)立方向的最小重復(fù)矢量；晶胞基矢是晶胞中相交于一點(diǎn)的三個(gè)獨(dú)立方向的最小重復(fù)矢量，通常以

3、晶胞基矢構(gòu)成晶體坐標(biāo)系。8.布喇菲格子（單式格子）和復(fù)式格子- 晶體結(jié)構(gòu)中全同原子構(gòu)成的晶格稱為布喇菲格子或單式格子，由兩種或兩種以上的原子構(gòu)成的晶格稱為復(fù)式格子。9.簡(jiǎn)單格子和復(fù)雜格子（有心化格子）- 一個(gè)晶胞只含一個(gè)格點(diǎn)則稱為簡(jiǎn)單格子，此時(shí)格點(diǎn)位于晶胞的八個(gè)頂角處； 晶胞中含不只一個(gè)格點(diǎn)時(shí)稱為復(fù)雜格子，其格點(diǎn)除了位于晶胞的八個(gè)頂角處外，還可以位于晶胞的體心（體心格子）、一對(duì)面的中心（底心格子）和所有面的中心（面心格子） 。10.密堆積和 配位數(shù) -晶體組成原子視為等徑原子時(shí)所采取的最緊密堆積方式稱為密堆積，晶體中只有六角密積與立方密積兩種密堆積方式。晶體中每個(gè)原子周圍的最近鄰原子數(shù)稱為配位

4、數(shù)。由于晶格周期性限制，晶體中的配位數(shù)只能?。?2， 8， 6、 4、 3（二維）和 2（一維）。11.晶列、晶向（指數(shù)）和等效晶列-晶列是晶體結(jié)構(gòu)中包括無(wú)數(shù)格點(diǎn)的直線，晶列上格點(diǎn)周期性重復(fù)排列， 相互平行的晶列上格點(diǎn)排列周期相同，一簇相互平行的晶列可將晶體中所有格點(diǎn)包括無(wú)遺； 晶向指晶列的方向， 晶向指數(shù)是晶列的方向余旋的互質(zhì)整數(shù)比，表為 uvw ；等效晶列是晶體結(jié)構(gòu)中由對(duì)稱性相聯(lián)系的一組晶列，表為<uvw>。12.晶面、晶面指數(shù)和等效晶面-晶面是晶體結(jié)構(gòu)中包括無(wú)數(shù)格點(diǎn)的平面，相互平行的晶面的面間距相等，一簇相互平行的晶面可將晶體中所有格點(diǎn)包括無(wú)遺；晶面指數(shù)是晶面法線方向的方向余

5、旋的互質(zhì)整數(shù)比，表為 (hkl)；等效晶面是晶體結(jié)構(gòu)中由對(duì)稱性相聯(lián)系的一組晶面，表為 hkl 。密勒指數(shù)特指晶胞坐標(biāo)系中的晶面指數(shù)。13.晶體衍射 -晶體的組成粒子呈周期性規(guī)則排列，晶格周期和X-射線波長(zhǎng)同數(shù)量級(jí)，因此光入射到晶體上會(huì)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，稱為X-射線晶體衍射。14.勞厄方程和布拉格公式 -晶體衍射時(shí)產(chǎn)生衍射極大的條件。勞厄?qū)⒕wX-射線衍射看作是晶體中原子核外的電子與入射X-射線的相互作用，而布拉格父子則將晶體X-射線看作是晶面對(duì) X-射線的選擇性反射，分別得到衍射加強(qiáng)條件為勞厄方程和布拉格公式，兩者其實(shí)是;.等價(jià)的。15 勞厄方程( k- k0 )Rm2 Sm( Sm為整數(shù) )或：

6、Rm ( ss0 )Sm或：k- k0Kh（Kh ha*kb *l c * )16. 布拉格公式2d sinn布拉格定律 考慮間距為 d 的平行晶面， 入射輻射線位于紙面平面內(nèi)。 相鄰平行晶面反射的射線行程差是 2dsinx，式中從鏡面開始量度。當(dāng)行程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，來(lái)自相繼平面的輻射就發(fā)生了相長(zhǎng)干涉。這就是布拉格定律。17. 幾何結(jié)構(gòu)因子 - 晶胞中所有原子對(duì) X-射線的散射振幅與一個(gè)電子對(duì) X-射線的散射振幅之比，幾何結(jié)構(gòu)因子是一種相對(duì)振幅。18.消光規(guī)律 -因晶胞中原子的幾何排列所引起的衍射線消失的規(guī)律，稱為結(jié)構(gòu)消光。19.倒格子 -晶格經(jīng)傅里葉變換所得到的幾何格子。倒格子基矢定義：

7、（1）（ 2）2ai bj2ijb1a2a32ijij0b22a3a1i, j1,2,3b32a1a2倒格子空間是正格子的倒易空間20 布里淵區(qū) -布里淵區(qū)是倒空間中由倒格矢的中垂面（二維為中垂線）所圍成的區(qū)域，按序號(hào)由倒空間的原點(diǎn)逐步向外擴(kuò)展，每個(gè)布區(qū)的體積（或面積）等于倒格子原胞的體積（或面積）。第一布里淵區(qū)（中心布區(qū)或簡(jiǎn)約布區(qū)）是倒格矢的中垂面（線）所圍成的最小區(qū)域，是倒空間中的對(duì)稱性原胞。第 n 布區(qū)是跨越第(n-1)布區(qū)的邊界所能到達(dá)的，由倒格矢的中垂面（線）所圍成的一些分離區(qū)域，且各區(qū)域體積（面積）之和等于倒格子原胞體積（面積）。21. 晶體對(duì)稱性 - 晶體的外形或物理性質(zhì)在不同方

8、向上有規(guī)律地重復(fù)的現(xiàn)象。22.對(duì)稱操作 - 使對(duì)稱圖形復(fù)原的動(dòng)作或變換(保持晶體上任意兩點(diǎn)間距離不變的變換正交變換）。23.對(duì)稱要素 -施行對(duì)稱操作時(shí)所憑借的幾何元素。描述晶體宏觀對(duì)稱性的獨(dú)立基本對(duì)稱要素只有八個(gè)： 1， 2， 3，6， I,m 和。24.對(duì)稱操作數(shù) -晶體投影圖中由對(duì)稱性聯(lián)系起來(lái)的等同點(diǎn)的數(shù)目，其值體現(xiàn)了對(duì)稱性的高低。25. 群的概念：群是一些元素的集合，記為G=E，A， B， C， ，群元素滿足下述群的乘法定則：1)閉合性： A,GABCG；G B2)存在單位元素E：對(duì)任意A G，有AE=EA=A；3)存在逆元素對(duì)任意AG ，存在A 1，有: AA1A1A E;.4) 結(jié)合

9、律： A(BC)=(AB)C26. 對(duì)稱群 -對(duì)稱要素和對(duì)稱操作的集合構(gòu)成對(duì)稱群。27.點(diǎn)群 -晶體中相交于一點(diǎn)的對(duì)稱要素及相應(yīng)的對(duì)稱操作的集合，晶體共有 32 種點(diǎn)群， 又稱 32 種宏觀對(duì)稱類型。28.宏觀對(duì)稱要素 -描述晶體宏觀對(duì)稱性的對(duì)稱要素， 晶體中獨(dú)立的基本對(duì)稱要素只有八個(gè)：1、2、 3、 4、 6、 i、 m 和 4 。29.微觀對(duì)稱要素 -描述晶格對(duì)稱性的對(duì)稱要素， 在宏觀對(duì)稱要素的基礎(chǔ)上加上平移軸及平移與旋轉(zhuǎn)、鏡象形成的復(fù)合對(duì)稱要素螺旋軸和滑移面。30.空間群 -晶格中全部對(duì)稱要素及相應(yīng)的對(duì)稱操作的集合；晶體共有230 種空間群。第二章1. 元素電負(fù)性 -元素電負(fù)性是原子對(duì)核

10、外電子束縛能力大小的量度， 通常用電離能與親合能之和表示。2.結(jié)合鍵 -指原子結(jié)合成晶體的方式，晶體的典型結(jié)合方式有：離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、分子鍵和氫鍵。3.離子鍵 -吸引力來(lái)源于正、負(fù)離子間的靜電庫(kù)侖力。4.共價(jià)鍵 -吸引力來(lái)源于共用電子對(duì)的交換作用能（量子效應(yīng)）。5.金屬鍵 -吸引力來(lái)源于帶正電的金屬原子實(shí)與帶負(fù)電的自由的價(jià)電子（電子云）間的靜電庫(kù)侖力。6. 分子鍵 -吸引力來(lái)源于分子間的范德瓦爾斯力，即電偶極矩間的相互作用為力。7.氫鍵 - 吸引力來(lái)源于裸露的氫核（帶正電）與電負(fù)性較大的原子之間作用力。8.結(jié)合能 -晶體中粒子組成晶體后的總能量與粒子間無(wú)相互作用時(shí)總能量之差稱為晶體結(jié)合

11、能（常令無(wú)相互作用時(shí)勢(shì)能為零點(diǎn)）9.最近鄰間距 -晶體中最近鄰原子之間的平衡距離。10.范德瓦爾斯力 -電偶極矩間的相互作用力，包括：固有偶極矩間的互作用力、瞬時(shí)偶極矩間的互作用力和誘導(dǎo)偶極矩間的互作用力。11. 共價(jià)鍵的飽和性和方向性 -飽和性指兩原子間能形成的共價(jià)鍵有一定的數(shù)目限制(8-N)定則 ；方向性指兩原子間的共價(jià)鍵總是沿波函數(shù)重疊最大的方向成鍵。12.軌道雜化 -電子的不同狀態(tài)（分子軌道）間重新進(jìn)行線性組合后再形成共鍵鍵，如金剛石（碳原子）中的 SP3雜化：1)k( 2 s2 px2 p y2 pz12k21 ( 2 s2 p2 py2 p)2xz3SP1 ( 2 sk2 px2

12、py2 pz )3212 pz )k4( 2 s2 px2 p y2第三章1. 簡(jiǎn)諧近似 -晶體中原子之間相互作用能按平衡距離作泰勒展開， 只取到距離的二次方項(xiàng)，忽略距離的高階項(xiàng)；簡(jiǎn)諧近似下原子間互作用力與相對(duì)位移成正比。2.Born-Von Karman 邊界條件 -即周期性邊界條件，一維情況下將晶格原子鏈視為由N 個(gè)原胞組成的無(wú)窮大半徑之圓環(huán)，則環(huán)上第n 個(gè)原子與第（ N+n）個(gè)原子系同一原子，具有完全相同的屬性。三維情況則可將每一個(gè)獨(dú)立方向視為Ni 個(gè)原胞組成的無(wú)窮大半徑之圓環(huán)。;.3.格波 -晶格中原子的集體振動(dòng)模式形成格波。4. 色散關(guān)系 -晶格振動(dòng)時(shí)格波之圓頻率與波矢間的關(guān)系。5.

13、聲 子 -格波的能量量子，聲子的能量為? ， 準(zhǔn) 動(dòng) 量為qqK h;聲子是玻色子，服從玻色愛因斯坦統(tǒng)計(jì)，能量為 ? 的聲子的平均聲子數(shù)為：1fek BT16.聲學(xué)波 -聲頻支格波，描述晶體中原胞的整體運(yùn)動(dòng)。7.光學(xué)波 -光頻支格波，描述晶體中原胞內(nèi)原子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。8.晶格振動(dòng)的一般結(jié)論：對(duì)于由N 個(gè)原胞組成，每個(gè)原胞中有s 個(gè)原子的三維復(fù)式格子，晶格振動(dòng)中，有3s 支色散關(guān)系，其中3 支為聲學(xué)波，其余3(s1)支為光學(xué)波，且：9.晶格振動(dòng)波矢的取值數(shù)晶體的原胞數(shù)10.晶格振動(dòng)格波（模式）數(shù)晶體的總自由度數(shù)3sNdZ11.模式密度 -又稱為頻率分布函數(shù)，定義為單位頻率范圍內(nèi)的模式數(shù)：gd1

14、2. 黃昆方程 -關(guān)于離子晶體中的長(zhǎng)光學(xué)波的維象方程：W b11W b12E 振動(dòng)方程受極化電場(chǎng)修正極化方程受晶格振動(dòng)修正P b21W b22E13. LST關(guān)系 -Lyden-Sachs-Teller relation2T02L0s1）靜態(tài)介電常數(shù)總大于光頻介電常數(shù)長(zhǎng)光學(xué)縱波的頻率總是大于橫波的頻率；因此，長(zhǎng)光學(xué)縱波是極化波；2）當(dāng)TO0時(shí)，s，晶體中出現(xiàn)自發(fā)極化現(xiàn)象（鐵電軟模理論），有自發(fā)極化的晶體稱鐵電體。14. 杜隆 -珀替定律 -固體比熱的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：固體的比熱是與溫度無(wú)關(guān)的常數(shù)。（高溫與實(shí)驗(yàn)相符）15.愛因斯坦模型 -固體比熱模型，愛因斯坦假設(shè)晶體中各原子的振動(dòng)相互獨(dú)立，且所有原子都

15、以同一頻率 0 振動(dòng)。由此得到高溫固體的比熱是常數(shù)， 低溫下隨溫度 T 0 K 比熱按指數(shù)規(guī)律趨于零。16.德拜模型 -固體比熱模型， 又稱彈性波模型，德拜假設(shè)晶體可視為各向同性的連續(xù)彈性介質(zhì)，格波可以看成連續(xù)介質(zhì)的彈性波，色散關(guān)系為：dVconst.qdq由此得到高溫固體的比熱是常數(shù)，低溫下隨溫度T 0 K 比熱按 T3 規(guī)律趨于零。17. 非諧效應(yīng) -晶體中原子間的互作用能展式中的三次方以上的項(xiàng)稱非諧項(xiàng)， 非諧項(xiàng)不能忽略時(shí)所引起的一些現(xiàn)象，如熱膨脹，熱傳導(dǎo)等稱為非諧效應(yīng)。18.晶體狀態(tài)方程 -晶體的熱力學(xué)參數(shù)P、T、 V 之間的關(guān)系式。19.拉曼散射 -光子與晶體中光學(xué)聲子間的散射。20.

16、布里淵散射 - 光子與晶體中聲學(xué)聲子間的散射。21.三聲子過(guò)程 -兩個(gè)聲子間相互作用（散射）產(chǎn)生第三個(gè)聲子的過(guò)程（該過(guò)程滿足能量和;.動(dòng)量守恒定律）q1q2q3。 q1q2q3Kh第四章1. Bloch 定理 -在周期場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電子，其波函數(shù)為Bloch 函數(shù)，物理意義為受晶格周期函數(shù)調(diào)制的平面波。krei k r ukrukruk rRlRll1a1l 2a2l3a3l1 ,l 2 , l3 0, 1, 22. 能帶結(jié)構(gòu) -周期場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電子的能量狀態(tài)形成分段連續(xù)的能譜，由允帶和禁帶相間構(gòu)成，稱為能帶結(jié)構(gòu) 。能帶理論 研究固體中電子運(yùn)動(dòng)的主要理論基礎(chǔ)， 定性闡明了晶體中電子運(yùn)動(dòng)的普遍性的特點(diǎn)

17、， 說(shuō)明了導(dǎo)體、 非導(dǎo)體的區(qū)別， 晶體中電子的平均自由程為什么遠(yuǎn)大于原子的間距，半導(dǎo)體理論問(wèn)題的基礎(chǔ)， 推動(dòng)了半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。 能帶理論是單電子近似的理論， 將每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)看成是獨(dú)立的在一個(gè)等效勢(shì)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。其出發(fā)點(diǎn)為電子不再束縛于個(gè)別的原子，而在整個(gè)固體內(nèi)運(yùn)動(dòng)和共有化電子。能帶 在形成分子時(shí)，原子軌道構(gòu)成具有分立能級(jí)的分子軌道。晶體是由大量的原子有序堆積而成的。 由原子軌道所構(gòu)成的分子軌道的數(shù)量非常之大，以至于可以將所形成的分子軌道的能級(jí)看成是準(zhǔn)連續(xù)的，即形成了能帶。3.允帶和禁帶 （能隙） -允帶指能帶結(jié)構(gòu)中允許電子能量狀態(tài)取值的能量范圍；禁帶（能隙）是能帶結(jié)構(gòu)中電子能量狀態(tài)不能取值的

18、能量范圍。4.帶底，帶頂，能帶寬度-帶底指允帶中能量的最小值處；帶頂指允帶中能量的最大值處，帶頂能量與帶底能量之差為能帶寬度EE kE kmaxmin5. 近自由電子模型 -晶體中原子間距離較近時(shí)，電子的平均能量比較大，但其勢(shì)能隨位置的變化（起伏）比較小，電子的運(yùn)動(dòng)幾乎是自由的，稱為近自由電子模型，相當(dāng)于金屬中的價(jià)電子。自由電子可視為其零級(jí)近似，而勢(shì)能中較小的周期性起伏可視為微擾。近自由電子模型得到的結(jié)果是：1）遠(yuǎn)離布區(qū)邊界處，電子的能量?jī)H在自由電子能量上稍加修正（二級(jí)修正），其波函數(shù)為Bloch 函數(shù)，是自由電子波函數(shù)疊加上較小的散射波成份。2）在布區(qū)邊界處，電子能譜將發(fā)生突變，產(chǎn)生能隙（禁

19、帶），禁帶寬度為勢(shì)函數(shù)在該邊界處的傅里葉展式的系數(shù)的兩倍。Egn2 U n ,U n1a Ux expi 2 nx dxa 0a6. 緊束縛模型 - 晶體中原子間距離較大時(shí)，其勢(shì)能隨位置的變化（起伏）比較大，但原子之間相互作用較弱， 電子的運(yùn)動(dòng)幾乎是被束縛在一個(gè)原子周圍，稱為緊束縛模型， 相當(dāng)于金屬的內(nèi)層電子、 絕緣體和半導(dǎo)體的價(jià)電子。孤立原子的解可視為其零級(jí)近似，而較弱的原子間相互作用可視為微擾。緊束縛電子模型得到的結(jié)果是：E k近鄰jJ0J Rs exp i k RsRs;.7. 能態(tài)密度 -電子的能量狀態(tài)按能量的分布函數(shù)，其值為單位能量間隔內(nèi)的電子狀態(tài)數(shù)：dZg EdE8. 費(fèi)米面 -K

20、 空間中能量值等于費(fèi)米能的等能面。第五章1.波包 -以準(zhǔn)經(jīng)典語(yǔ)言描述晶體中電子時(shí)，可將電子視為波矢k0 附近 k 范圍的含時(shí) Bloch函數(shù)疊加形成的波包，波包能量集中在k0 附近尺度為2k 的范圍內(nèi)，波包中心即為電子位置。Vpk2.相速度 -波的相位的傳播速度：群速度 -波的能量的傳播速度：Vg ddk3.Bloch 電子運(yùn)動(dòng)速度 -波包中心的群速度。dd E1k EkVdkdk4.準(zhǔn)動(dòng)量 -晶體中電子的動(dòng)量。kk K h5. 有效質(zhì)量 -晶體中電子的表觀質(zhì)量， 它體現(xiàn)了周期場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響。 其物理意義： 1）有效質(zhì)量的大小仍然是慣性大小的量度； 2）有效質(zhì)量反映了電子在晶格與外場(chǎng)之間能

21、量和動(dòng)量的傳遞，因此可正可負(fù)。6.滿帶 -能帶內(nèi)所有能態(tài)均被電子填充。7.導(dǎo)帶 -能帶內(nèi)部分能態(tài)被電子填充。8.價(jià)帶 -價(jià)電子填充的能帶。9.禁帶（能隙） -電子不能具有的能量范圍。10.空穴 -是一種準(zhǔn)粒子，代表半導(dǎo)體近滿帶（價(jià)帶）中少量空著的狀態(tài)，相當(dāng)于具有正的電子電荷和正的有效質(zhì)量的粒子，空穴描述了近滿帶中大量電子的運(yùn)動(dòng)行為。11.回旋共振 -固體中的電子在恒定磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用將作回旋運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在固體上再加垂直于磁場(chǎng)的交變磁場(chǎng)， 當(dāng)交變磁場(chǎng)的頻率等于電子的回旋頻率時(shí)， 發(fā)生強(qiáng)烈的共振吸收現(xiàn)象，稱為回旋共振。12.德 ?哈斯 -范 ?阿爾芬效應(yīng) -固體磁化率 隨磁場(chǎng)的倒數(shù) 1/B 作周

22、期振蕩的現(xiàn)象稱為 De Haas-Van Alphen 效應(yīng)。13.隧道效應(yīng) 隧道效應(yīng)由微觀粒子波動(dòng)性所確定的量子效應(yīng)。又稱勢(shì)壘貫穿。考慮粒子運(yùn)動(dòng)遇到一個(gè)高于粒子能量的勢(shì)壘，按照經(jīng)典力學(xué)， 粒子是不可能越過(guò)勢(shì)壘的；按照量子力學(xué)可以解出除了在勢(shì)壘處的反射外，還有透過(guò)勢(shì)壘的波函數(shù)，這表明在勢(shì)壘的另一邊，粒子具有一定的概率，粒子貫穿勢(shì)壘。P250第六章1. Drude-Lorentz 模型 -自由電子氣體的經(jīng)典模型，模型要點(diǎn)：1）自由電子假設(shè)：電子除了在與晶格原子碰撞的瞬間外，其余時(shí)間的運(yùn)動(dòng)完全是自由的，平均自由時(shí)間可采用弛豫時(shí)間近似；2）獨(dú)立電子假設(shè)：電子 -電子間的相互作用忽略不計(jì)；3）電子運(yùn)動(dòng)

23、行為由經(jīng)典力學(xué)和電磁學(xué)描述；4）電子遵從麥克斯韋-玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2. Sommerfeld 模型 -自由電子氣體的量子模型。模型要點(diǎn)：1）自由電子假設(shè)：電子除了在與晶格原子碰撞的瞬間外，其余時(shí)間的運(yùn)動(dòng)完全是自由的，平均自由時(shí)間可采用弛豫時(shí)間近似； 2）獨(dú)立電子假設(shè)：電子-電子間的相互作用忽略不計(jì)；3）電子運(yùn)動(dòng)行為由量子力學(xué)描2;.2V(r )Ek( r )2m0k.述；4）電子按能量的分布服從Fermi-Dirac 統(tǒng)計(jì)規(guī)律。3.自由電子的波函數(shù) -k r1eik rV4.自由電子的能量 -E2k 22m5. 費(fèi)米統(tǒng)計(jì) -電子占據(jù)能量為 E 的狀態(tài)的幾率，或能量為 E 的狀態(tài)上的平均電子數(shù)

24、。1f FDexp( EEF ) 1kBT6. 費(fèi)米能量 -F-D 分布中的 EF稱為費(fèi)米能量，其值等于電子系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)，物理意義：費(fèi)米能量是T=0 K 時(shí)電子占據(jù)態(tài)和未占據(jù)態(tài)的分界線，或 T=0 K 時(shí)系統(tǒng)中電子所具有最高能量。費(fèi)米面 電子填充區(qū)域和未填充區(qū)域的分界面，k 空間的費(fèi)米面E=E 。F7.費(fèi)米波矢，費(fèi)米速度，費(fèi)米溫度-與費(fèi)米能相應(yīng)的電子波矢、速度和溫度。所有與費(fèi)米能相關(guān)的物理量均可冠以“費(fèi)米”的名稱。8. 功函數(shù) -電子脫離金屬或半導(dǎo)體的束縛成為自由電子所需的最低能量WV0EFV0：真空能級(jí)9. 接觸電勢(shì) -兩塊不同的的金屬相接觸時(shí)，其表面分別出現(xiàn)正負(fù)電荷，兩金屬表面間的電勢(shì)差稱接觸電勢(shì)差。VVV1 WW1 EE1212e21eF 1F 210. 分布函數(shù) -F-D 分布是電子系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)的分布函數(shù)。一般情況下分布函數(shù)是的函數(shù)，即r , k ,tff分布函數(shù)的物理意義：在t 時(shí)刻，電子處于r 處 k 態(tài)附近單位相空間體積元的幾率是f r ,k ,t。11. 玻爾茲曼方程-分布函數(shù)滿足的運(yùn)動(dòng)方程：dffdttdftcft第七章晶體缺陷1.點(diǎn)缺陷 -晶格周期性被破壞的程度在一個(gè)點(diǎn)周圍一至幾個(gè)晶格周