固體物理要點總結(jié)-免費閱讀
【正文】 費米統(tǒng)計和電子熱容量 能帶 理論是一種單電子近似，每一個電子的運動近似看作是獨立的，具有一系列確定的本征態(tài) 一般金屬只涉及導(dǎo)帶中的電子，所有電子占據(jù)的狀態(tài)都在一個能帶內(nèi) 費米分布函數(shù) 物理意義：能量為 E 的本征態(tài)上電子的數(shù)目 ——平均占有數(shù) 結(jié)論：在絕對零度下，電子仍具有相當(dāng)大的平均能量 —— 電子滿足泡利不相容原理，每個能量狀態(tài)上只能容許兩個自旋相反的電子 —— 所有的電子不可能都填充在最低能量狀態(tài) 電子熱容量 —— 金屬中大多數(shù)電子的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于費米能量，由于受 到泡利原理的限制不能參與熱激發(fā) 研究金屬熱容 量的意義 :從電子的熱容量可獲得費米面附近能態(tài)密度的信息 167。 離子晶體中的點缺陷和離子性導(dǎo)電 離子晶體從價電子的分布上來講是絕緣體，但卻又非零的電導(dǎo)率。 167。晶粒間界內(nèi)原子的排列是無規(guī)則的，這種邊界是面缺陷。 一維單原子鏈 絕熱近似 —— 用一個均勻分布的負(fù)電荷產(chǎn)生的常量勢場來描述電子對離子運動的影響 將電子的運動和離子的運動分開 晶格具有周期性，晶格的振動具有波的形式 —— 格波 格波的意義 連續(xù)介質(zhì)波 波數(shù) 格波和連續(xù)介質(zhì)波具有完全類似的形式，一個格波表示的是所有原子同時做頻率為 ? 的振動 聲子 —— 晶格振動的能量量子；或格波的能量量子 一個格波是一種振動模，稱為一種聲子，能量為 晶格振動 —— 聲子體系 聲子是一種元激發(fā)，可與電子或光子發(fā)生作用，聲子具有能量 _動量，看作是準(zhǔn)粒子 ， 晶格振動的問題 ? 聲子系統(tǒng)問題的研究，每個振動模式在簡諧近似條件下都是獨立的，聲子系宗是無相互作用的聲子氣組成的系統(tǒng) 第五章 晶體中的缺陷和擴(kuò)散 理想晶體的主要特征是其中原子 (分子 )的周期性排列，但實際晶體中原子的排列總是或多或少地偏離了嚴(yán)格的周期性，這就是晶體中的缺陷。 晶格的對稱性 32 種點群描述的晶體對稱性 ,對應(yīng)的只有 14 種布拉伐格子 ,分為 7 個晶系 167。 也必有與它平行的無限個平面 , 它們覆蓋所有的格點 , 沒有遺漏 , 也沒有重復(fù) , 則稱這些平行的晶面為晶面簇。 特點：格點在頂點上，反映了晶格的周期性，體積為 1 個格點所占的體積 ：除了周期性外，晶體還有自己的特殊性，為了同時反映晶格的對稱性，往往選取體積較大的結(jié)構(gòu)單元，平行堆積，無交疊無間隙，充滿了整個晶格，此結(jié)構(gòu)單元稱為晶胞。 一些晶格的實例 晶格：晶體中原子排列的具體形式，一般稱為晶體格子 原子球在一個平面內(nèi)呈現(xiàn)為正方排列，這樣的原子球?qū)盈B加起來就得到了簡單立方格子。 準(zhǔn)晶體 : 內(nèi)部原子排列無嚴(yán)格的周期性 ,但有一定的規(guī)律性 。 ：結(jié)晶學(xué)中首先考慮晶體結(jié)構(gòu)的周期排列特征，挑選各基元中的任一點，把最近鄰點相連接，抽象出三維幾何網(wǎng)絡(luò) , 則此網(wǎng)絡(luò)就叫晶格或布喇菲格子，網(wǎng)格點就叫格點。 簡單立方的威格納 賽茲原胞為原點和 6 個近鄰格點連線的垂直平分面圍成的立正方體 面心立方的威格納 賽茲原胞為原點和 12 個近鄰格點連線的垂直平分面圍成的正十二面體 體心立方的威格納 賽茲原胞為原點和 8 個近鄰格點連線的垂直平分面圍成的正八面體 ,和沿立方軸 6 個次近鄰格點連線的垂直平分面割去八面體的六個角 ,形成的 14 面體 .八個面是正六邊形 ,六個面是正四邊形 . 167。由倒易點陣基矢所張的空間稱為倒易空間，可理解為 狀態(tài)空間（ k 空間）。 金屬性結(jié)合 價電子 —— 電子云 ,原子實 —— 沉浸在電子云 電子云和原子實的作用 —— 庫侖作用 ,體積越小電子云密度越高，庫侖相互作用的能愈低，表現(xiàn)為原子聚合起來的作用 金屬晶體結(jié)合力 —— 原子實和電子云之間的庫侖力，無特殊要求，要求排列最緊密，勢能最低，結(jié)合最穩(wěn)定 167。 二、缺陷的分類 晶體缺陷： 結(jié)構(gòu)缺陷：指沒有雜質(zhì)的具有理想的化學(xué)配比的晶體中的缺陷，如空位、填隙原子、位錯。好像原子所處位置 “有了錯誤 ”，這種線缺陷就是位錯，這條線稱為位錯線。其本質(zhì)實際是粒子的無規(guī)則的布朗運動，晶體中的擴(kuò)散是指粒 子在晶體中的遷移過程 晶體的擴(kuò)散：外來雜質(zhì)原子在晶體中的擴(kuò)散；基質(zhì)原子在晶體中的擴(kuò)散，即自擴(kuò)散。 能態(tài)密度和費密面 1. 能態(tài)密度函數(shù) 固體中電子的能量由一 些準(zhǔn)連續(xù)的能級形成的能帶 , 能量在 E~E+?E 之間的能態(tài)數(shù)目 ?Z 2. 費米面 固體中有 N 個自由電子，按照泡利原理它們基態(tài)是由 N 個電子由低到高填充的 N 個量子態(tài) 晶體中的
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