固體物理 《固體物理》教學安排(碩士生)

1、固體物理學電子教案策劃 設計 制作徐 旭 明版本V1.11固體物理學教學大綱課程名稱：固體物理（Solid State Physics）授課對象：物理學系本科生 周學時4 總學時64 學分4預備知識：量子力學、熱力學統(tǒng)計物理、原子物理、普通物理課程在教學計劃中的地位及作用：固體物理是物理學、材料科學、半導體物理、固體化學等專業(yè)的基礎，具有非常重要的作用。是晶體結構、x射線衍射、材料物理等課程的必須的基礎課程的基本要求：掌握固體的結構及其組成粒子（原子、離子、電子）之間的相互作用、運動規(guī)律，晶體結構與物質力學、熱學、光學、電學、磁學性質的之間的關系。重點是晶體結構、晶體結合、晶格振動、能帶論、金

2、屬自由電子論、半導體電子論 2教材名稱：固體物理學作者：黃昆 韓汝琦出版日期：1988年10月出版社：高等教育出版社獲獎情況：全國優(yōu)秀教材特等獎使用情況：國內許多院校使用主要參考書：固體物理學 方俊鑫 陸棟主編 上冊Introduction to Solid State Physics, C Kittle Solid State Physics, N W Aschroft固體物理學基礎 閻守勝教學反饋信箱： 3教學時數(shù)分配第一章 晶體結構（10學時）第一節(jié) 典型晶格實例（含緒論） 第二節(jié) 晶體的周期性 （2學時/1.1,1.2）第三節(jié) 晶向、晶面、密勒指數(shù) （2學時/1.6） 第四節(jié) 倒格子（

3、2學時/1.3,1.4,1.5）第五節(jié) 晶體的宏觀對稱性 第六節(jié) 點群（2學時/1.11）第七節(jié) 晶格的對稱性 第八節(jié) 晶體表面的幾何結構 第九節(jié) 非晶態(tài)材料的結構第十節(jié) 準晶態(tài)（2學時/1.9,1.12）第二章 固體的結合（學時）第一節(jié) 離子性結合 第二節(jié) 共價結合（2學時/2.1,2.2）第三節(jié)金屬結合 第四節(jié) 范德瓦爾斯結合第五節(jié) 元素與化合物晶體的結合的規(guī)律性（2學時/2.3）第三章 晶格振動與晶體的熱學性質（12學時）第一節(jié) 簡諧近似與簡正坐標 第二節(jié)一維單原子鏈（2學時/3.1）第三節(jié) 一維雙原子鏈 聲學波與光學波 （2學時/ 3.2 ） 第四節(jié) 三維晶格的振動（2學時/ 3.3

4、） 第五節(jié) 離子晶體的長光學波 （2學時/ 3.5 ）第六節(jié) 確定晶格振動譜的實驗方法 第七節(jié)局域振動 第八節(jié)晶格熱容的量子理論(1) （2學時/ 3.6,）第八節(jié)晶格熱容的量子理論(2) 第九節(jié)晶格振動模式密度第十節(jié)晶格的狀態(tài)方程和熱膨脹 第十一節(jié) 晶格的熱傳導 第十二節(jié) 非晶固體中的原子振動（2學時/3.10）4第四章 能帶理論（10學時）第一節(jié)布洛赫定理 第二節(jié)一維周期場中電子運動的近自由電子近似（2學時/4.1,4.2）第三節(jié)三維周期場中電子運動的近自由電子近似 第四節(jié) 贗勢（2學時/4.3）第五節(jié)緊束縛近似-原子軌道線性組合法（2學時/4.4）第六節(jié)晶體能帶的對稱性 第七節(jié)能態(tài)密度與

5、費米面（2學時/4.8）第八節(jié)表面電子態(tài) 第九節(jié) 無序系統(tǒng)中的電子態(tài)（2學時/4.11）第五章 晶體中電子在電場和磁場中的運動（6學時）第一節(jié)電子運動的半經(jīng)典模型 第二節(jié)恒定電場作用下電子的運動（2學時/5.1） 第三節(jié)導體、絕緣體和半導體的能帶解釋第四節(jié)恒定磁場下電子的運動（2學時/5.4） 第五節(jié)回旋共振 第六節(jié) 德哈斯范阿爾芬效應（2學時/5.5）5第六章 金屬電子論（6學時）第一節(jié)費米統(tǒng)計和電子熱容量 第二節(jié) 功函數(shù)與接觸電勢 第三節(jié) 分布函數(shù) 波爾茲曼方程（2學時/6.1）第四節(jié) 弛豫時間近似和電導率公式 第五節(jié)各向同性彈性散射和弛豫時間第六節(jié) 晶格散射和電導（2學時/6.4）第七節(jié)

6、 波爾茲曼方程的局限性 KuboGreen wood公式第八節(jié) 非晶態(tài)金屬的電阻率及其溫度關系第九節(jié)金屬絕緣體轉變（2學時/6.5,6.6）第七章 半導體電子論（6學時）第一節(jié)半導體的基本能帶結構 第二節(jié) 半導體中的雜質 第三節(jié) 半導體中電子的費米統(tǒng)計分布（2學時/7.1）第四節(jié) 電導和霍耳效應 第五節(jié)非平衡載流子第六節(jié)結（2學時/7.3）第七節(jié) 金屬絕緣體半導體系統(tǒng)和反型層第八節(jié)異質結 第九節(jié) 非晶態(tài)半導體（2學時/7.5）6第八章 固體的磁性（學時）第一節(jié)原子的磁性 第二節(jié) 固體磁性概述 第三節(jié) 電子的泡利自旋順磁性與朗道抗磁性（2學時）第四節(jié) 順磁性的統(tǒng)計理論和順磁離子鹽第五節(jié) 鐵磁性和

7、分子場理論第六節(jié) 自發(fā)磁化的局域電子模型（2學時）第七節(jié) 自旋波 第八節(jié) 自發(fā)磁化的能帶模型 第九節(jié) 磁疇和技術磁化第十節(jié)反鐵磁性和亞鐵磁性（2學時）第九章 固體中的光吸收（學時）第一節(jié)固體光學常數(shù)間的基本關系 第二節(jié)固體中光吸收過程第三節(jié)半導體的帶間光吸收（2學時）第四節(jié)激子光吸收 第五節(jié)自由載流子光吸收 第六節(jié) 晶格弛豫及其對電子躍遷的影響（2學時）第十章 超導電的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律（學時）第一節(jié)超導體的基本電磁學性質 第二節(jié)超導轉變和熱力學第三節(jié)倫敦電磁學方程第四節(jié)金茲堡朗道方程（2學時）第五節(jié) 超導態(tài)微觀圖象 第六節(jié) 第二類超導體第七節(jié) 單粒子隧道效應 第八節(jié) 約瑟夫森效應（2學時）7第十一章 固體中的元激發(fā)（學時）第一節(jié)元激發(fā) 第二節(jié)聲子第三節(jié)準電子和等離激元（2學時）第十二章 晶體中的缺陷與擴散（學時）第一節(jié)多晶體和晶粒間界第二節(jié) 位錯（2學時）第三節(jié)空位、間隙原子的運動和統(tǒng)計平衡第四節(jié)擴散和布朗運動 第五節(jié)離子晶體點缺陷與離子性電導（