【文章內容簡介】 質起重要作用。 固體的內部結構和運動形式很復雜，這方面的研究是從晶體開始的，因為晶體的內部結構簡單，而且具有明顯的規(guī)律性，較易研究。由結晶物質構成的、其內部的構造質點呈平移周期性規(guī)律排列的固體。即以晶體中的原子或其集合為基點,在空間中三個不共面的方向上,各按一定的點陣周期，不斷重復出現(xiàn)。晶體按其內部結構可分為七大晶系和14種晶格類型。晶體按其結構粒子和作用力的不同可分為四類：離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。固體可分為晶體、非晶體和準晶體三大類。根據(jù)晶體的宏觀對稱性，晶體有14種空間點陣,它們的晶軸關系即晶軸的單位長度及夾角間的關系，分別屬于立方、四方、三方、六方、正交、單斜、三斜共7個晶系。立方晶系a=b=c,α=β=γ=90176。四方晶系a=b≠c,α=β=γ=90176。三方晶系a=b=c,α=β=γ≠90176。六方晶系a=b≠c,α=β，γ=120176。正交晶系a≠b≠c,α=β=γ=90176。單斜晶系a≠b≠c,α=β=90176?！佴萌本礱≠b≠c,α≠β≠γ≠90176。在這7個晶系中，除了由素單位構成的簡單點陣(P)外,還可能有體心(I)、底心(C)、面心(F)點陣。在這些有心的點陣中，晶胞分別有2個或4個陣點。格點：晶格中原子與原子團被抽象的點稱為格點，周圍環(huán)境完全一樣?；焊顸c所代表的原子與原子團。晶格：晶體中原子排列的具體形式稱為晶體格子，簡稱晶格。布拉菲格子：格點在空間周期性排列的總體連成的網(wǎng)格。簡單格子：基元只含有一個原子。復式格子：基元含有兩個或兩個以上原子的晶格（可是同類、異類）。原胞：體積最小的周期性平行六面體單元。晶胞：既考慮了周期性又考慮了對稱性所選取的重復單元。魏格納賽茲原胞：體積最小的對稱周期單元。晶格常數(shù)：晶軸上布拉菲格子的相鄰格點的距離。長程有序：晶體內部原子在至少在微米級范圍內的規(guī)則排列。均勻性：晶體內部各個部分的宏觀性質是相同的。各向異性：晶體中不同的方向上具有不同的物理性質。對稱性：晶體的理想外形和晶體內部結構都具有特定的對稱性。自限性：晶體具有自發(fā)地形成封閉幾何多面體的特性。解理性：晶體具有沿某些確定方位的晶面劈裂的性質。最小內能：成型晶體內能最小。晶面角守恒：屬于同種晶體的兩個對應晶面之間的夾角恒定不變。 超導體的發(fā)現(xiàn)是20世紀物理學的一個偉大的成就。而超導材料在未來中展現(xiàn)了廣泛的應用前景。一般材料在溫度接近絕對零度的時候，物體分子熱運動幾乎消失，材料的電阻趨近于0，此時稱為超導體。高溫超導材料的大致可分為三類：大電流應用（強電應用）、電子學應用（弱電應用）和抗磁性應用。（強電應用）超導發(fā)電機在電力領域，利用超導線圈磁體可以將發(fā)電機的磁場強度提高到5萬～6萬高斯，并且?guī)缀鯖]有能量損失，這種發(fā)電機便是交流超導發(fā)電機。超導發(fā)電機的單機發(fā)電容量比常規(guī)發(fā)電機提高5～10倍，達1萬兆瓦，而體積卻減少1/2，整機重量減輕1/3，發(fā)電效率提高50%。磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機同樣離不開超導強磁體的幫助。磁流體發(fā)電，是利用高溫導電性氣體（等離子體）作導體，并高速通過磁場強度為5萬～6萬高斯的強磁場而發(fā)電。磁流體發(fā)電機的結構非常簡單，用于磁流體發(fā)電的高溫導電性氣體還可重復利用。（弱電應用）超導磁體計算機超導磁體計算機高速計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發(fā)生大量的熱，而散熱是超大規(guī)模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規(guī)模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發(fā)熱的超導器件來制作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度大大提高。此外，科學家正研究用半導體和超導體來制造晶體管，甚至完全用超導體來制作晶體管。超導輸電線路超導材料還可以用于制作超導電線和超導變壓器，從而把電力幾乎無損耗地輸送給用戶。據(jù)統(tǒng)計，目前的銅或鋁導線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國，每年的電力損失即達1000多億度。若改為超導輸電，節(jié)省的電能相當于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠。 磁懸浮列車磁懸浮列車　利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產(chǎn)生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車。核聚變反應堆“磁封閉體”核聚變反應堆“磁封閉體”　核聚變反應時，內部溫度高達1億～2億攝氏度，沒有任何常規(guī)材料可以包容這些物質。而超導體產(chǎn)生的強磁場可以作為“磁封閉體”，將熱核反應堆中的超高溫等離子體包圍、約束起來，然后慢慢釋放，從而使受控核聚變能源成為21世紀前景廣闊的新能源。研究半導體原子狀態(tài)和電子狀態(tài)以及各種半導體器件內部電子過程的學科。是固體物理學的一個分支。研究半導體中的原子狀態(tài)是以晶體結構學和點陣動力學為基礎，主要研究半導體的晶體結構、晶體生長，以及晶體中的雜質和各種類型的缺陷。研究半導體中的電子狀態(tài)是以固體電子論和能帶理論為基礎，主要研究半導體的電子狀態(tài)，即能帶結構、雜質和缺陷的影響、電子在外電場和外磁場作用下的輸運過程、半導體的光電和熱電效應、半導體的表面結構和性質、半導體與金屬或不同類型半導體接觸時界面的性質和所發(fā)生的過程、各種半導體器件的作用機理和制造工藝等。半導體物理學的發(fā)展不僅使人們對半導體有了深入的了解，而且由此而產(chǎn)生的各種半導體器件、集成電路和半導體激光器等已得到廣泛的應用。表面物理學是20世紀60年代以后固體物理學中的一個重要而且發(fā)展極為迅速的領域。 表面物理學是固體表面附近的幾個原子層內具有許多異于體內的對稱性質。表面物理學研究在超高真空下（10～10Torr），這幾個原子層內原子的排列情況、電子狀態(tài)、吸附在表面上的外來原子或分子以及在表面幾個原子層內的外來雜質的電子狀態(tài)和其他物理性質。實驗上是通過電子束、離子束、原子束、光子、熱、電場和磁場等與表面的相互作用而得到有關表面結構、表面電子態(tài)、吸附物的品種、結合的類型和成鍵的取向等信息?！∮霉腆w激光材料作為工作物質的激光器（見激光）。1960年，也是世界上第一臺激光器。固體激光器一般由激光工作物質、激勵源、聚光腔、諧振腔反射鏡和電源等部分構成。激光器在軍事、加工、醫(yī)療和科學研究領域有廣泛的用途。它常用于測距、跟蹤、制導、打孔、切割和焊接、半導體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。固體激光器還用作可調諧染料激光器的激勵源。固體激光器的發(fā)展趨勢