固体物理学导论课程大纲固体物理导论第一章、晶体结构及X射线衍射马飞·李煎主编第二章、晶体的结合及晶体类型第三章、晶体振动和晶体的热学性质第四章、金属自由电子费米气体第五章、固体电子能带理论使用教材：方俊鑫，陆栋.固体物理学.上海科技出版社，2005参考教材：黄昆，韩汝琦.固体物理学.高等教育出版社，2004先行课程：量子力学任课教师：马飞、李燕办公室：仲英楼A509
固体物理学导论 课程大纲 第一章、晶体结构及X射线衍射 第二章、晶体的结合及晶体类型 第三章、晶体振动和晶体的热学性质 第四章、金属自由电子费米气体 第五章、固体电子能带理论 使用教材：方俊鑫，陆栋.固体物理学.上海科技出版社，2005. 参考教材：黄昆，韩汝琦.固体物理学.高等教育出版社，2004. 先行课程：量子力学 任课教师：马飞、李燕 办公室： 仲英楼A509
绪论、固体物理学的研究对象1.物质存在的形态固体：具有固定的形状和体积，由1023/cm3粒子组成。液体：不具有固定形态，具有固定体积气体：不具有固定体积和形态等离子体：（电浆）正负离子组成的离子化气体状物质，宏观尺度表现为电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配。固体物理是研究固体的结构及其组成粒子（原子、离子、电子等）之间相互作用与运动规律，以阐明其性能与用途的学科
绪论 一、固体物理学的研究对象 1.物质存在的形态 固体：具有固定的形状和体积，由1023/cm3粒子组成。 液体：不具有固定形态，具有固定体积 气体：不具有固定体积和形态 等离子体：（电浆）正负离子组成的离子化气体状物质，宏 观尺度表现为电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配。 固体物理是研究固体的结构及其组成粒子（原子、离子、 电子等）之间相互作用与运动规律，以阐明其性能与用途的 学科
2.固体分类(按结构)单晶体晶体：内部原子在空间有规律排列长程有序，比如水晶、单晶硅、金刚石多晶体固体人非晶体：短程有序，比如玻璃、橡胶、塑料准晶体：有长程取向性，而没有平移对称性，比如快速冷凝的AIMn合金长程有序：至少在微米量级范围内原子排列具有周期性
固体 晶体: 非晶体: 准晶体: 内部原子在空间有规律排列 长程有序，比如水晶、单晶 硅 、金刚石 短程有序，比如玻璃、橡胶、塑料 有长程取向性，而没有平移对称性，比如 快速冷凝的AlMn合金 单晶体 多晶体 长程有序: 至少在微米量级范围内原子排列具有周期性。 2.固体分类(按结构)
2.固体分类(按结构)(a)(b)(b)非晶体结构的无规则网格(a)晶体结构的规则网格非晶体中原子排列不具有长程的周期性，无衍射斑点，但基本保留了原子排列的短程序，即近邻原子的数目和种类、近邻原子之间的距离（键长）、近邻原子配置的几何方位（键角)都与晶体相近
(a) 晶体结构的规则网格 非晶体中原子排列不具有长程的周期性，无衍射斑点，但基本 保留了原子排列的短程序，即近邻原子的数目和种类、近邻原 子之间的距离(键长)、近邻原子配置的几何方位(键角)都与晶 体相近。 (b) 非晶体结构的无规则网格 2.固体分类(按结构)
2.固体分类(按结构)（)(c)Penrose拼接图案在晶体中，由于周期性的限制，晶体的可能的旋转操作是有限的。晶体只能进行2元/n度(n=1,2,3,4,6)五种转动，可与自身重合。1984年，Shechtman等人在快速冷却的AIMn合金中发现了一种新的金属相，其电子衍射图中具有五重对称的斑点分布。这种具有长程有序的原子排列，但不具备晶体的平移对称性的固体称为准晶体，可以用四个角为36,72,36,216°的“箭”以及四个角为72,72,144,72°的“风筝”型四边形的（Penrose拼图）显示其结构特点。--2011年诺贝尔化学奖
(c) (c) Penrose拼接图案 在晶体中，由于周期性的限制，晶体的可能的旋转操作是有限的。晶体只 能进行2π/n度(n=1,2,3,4,6)五种转动，可与自身重合。1984年，Shechtman等 人在快速冷却的AlMn合金中发现了一种新的金属相，其电子衍射图中具有 五重对称的斑点分布。这种具有长程有序的原子排列，但不具备晶体的平 移对称性的固体称为准晶体，可以用四个角为36,72,36,216°的“箭” 以 及四个角为72,72,144,72°的“风筝” 型四边形的（Penrose拼图）显示其 结构特点。-2011年诺贝尔化学奖 2.固体分类(按结构)