固体物理和四大力学也不同,后者分别研究物质特定的运动形态,研究对象是理想条件下的特定运动的规律,如理论力学研究物体的机械运动等,固体物理则不同,它研究的对象是一类物质一一固体,它既是力学系统、又是热学系统和电磁系统,而组成固体的微观粒子义必须服从量子力学规律,所以固体物理是一门综合科学,需要我们综合运用各种理论工具,从不同角度、不同侧面去研究实际固体的各种运动形态,从而全面地解释固体的各种性质,所以四大力学都是固体物理的理论基础课
固体物理和四大力学也不同,后者分别研究物 质特定的运动形态,研究对象是理想条件下的 特定运动的规律,如理论力学研究物体的机械 运动等,固体物理则不同,它研究的对象是一 类物质——固体,它既是力学系统、又是热学 系统和电磁系统,而组成固体的微观粒子又必 须服从量子力学规律,所以固体物理是一门综 合科学,需要我们综合运用各种理论工具,从 不同角度、不同侧面去研究实际固体的各种运 动形态,从而全面地解释固体的各种性质,所 以四大力学都是固体物理的理论基础课
ThescopeofsolidstatephysicsSolid statephysics studies physical properties of materialsMaterialStructureShapePropertiesmetalbulkcrystalelectricalopticalsemiconductonsurfaceamorphousinterfacethermalinsulator...etcmechanicalsuperconductonnano-cluster...etcmagnetic...etcetc.Solidstatephysics=(A)XB)XCX(D)A/waystrytounderstandaphysicalphenomenonfromthemicroscopicpointofview(atomspluselectrons)!
0.2固体物理学的发展历程固体物理学作为一门近代科学始于20世纪初,虽然晶体学的研究有着悠久的历史,19世纪未就已经建立起了完整的对称性理论,但只是在1912年*Laue发现了晶体的X射线衍射现象后,晶体结构的研究才得以证实,并从此具备了实验研究固体微观结构的条件。20世纪初量子论,特别是量子力学的逐步建立使正确解释已经发现的关于固体性质的规律成为可能。自此之后的几十年是创立固体理论的辉煌时期:
*Einstein1907和Debye1912.建立了固体比热的量子理论,解释了低温比热为什么低于Doulong-Petit值。*Born和Karman1912首次采用周期性边界条件处理了三维晶格振动问题,建立了晶格动力学理论。Sommerfeld1928采用Fermi统计,用量子论的观点修正了经典电子论。*Bloch1928近似求解周期势场中的Schodinger方程,引入了能带的概念。Wilson1931利用能带观点解释了半导体的导电现象,提出了空穴的概念。Brillouin,Seitz,Slater等人相继进行研究,从而逐步完善了能带论。与此同时,*Heisenberg,*Wigner,*Mott,*朗道,夫伦克尔,佩尔斯,*肖特基,*范弗莱克等当时一流的理论物理学家都曾投入到固体理论的研究中并取得了丰富的成果