固體物理要點(diǎn)總結(jié)-wenkub.com
2024-10-23 11:42 本頁面
【正文】 布洛赫波 單電子模型下，價(jià)電子彼此獨(dú)立地在一個(gè)等效勢場中運(yùn)動(dòng)，等效勢場具有晶格周期性 167。 電子氣的能量狀態(tài) 自由電子氣 (自由電子費(fèi)米氣體 )：自由的、無相互作用的 、遵從泡利原理的電子氣。 離子晶體導(dǎo)帶低和價(jià)帶頂之間的能隙很大，導(dǎo)電不可能像半導(dǎo)體那樣，來源于電子的熱激發(fā)，而是由于離子晶體中熱缺陷都是帶有電荷的，當(dāng)存在外電 場時(shí)，熱缺陷在外電場作用下可獲得定向漂移運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生宏觀電流。 擴(kuò)散都是通過點(diǎn)缺陷的遷移來實(shí)現(xiàn)的，因而實(shí)際晶體中點(diǎn)缺陷的存在是擴(kuò)散現(xiàn)象的前提條件。 由于空位和填隙原子與溫度有直接的關(guān)系，或者說與原子的熱振動(dòng)有關(guān)，因此稱它 們?yōu)闊崛毕荨? 位錯(cuò)可以通過晶體腐蝕在金相 顯微鏡下觀察到 位錯(cuò)：刃位錯(cuò)，螺位錯(cuò)。 間界的運(yùn)動(dòng)：晶粒間界和一般物體的界面類似具有一定的自由能 F，在高溫條件下，多晶體晶粒的大小會(huì)發(fā)生變化，大晶粒侵蝕小晶粒，間界存在一定張力，因此表現(xiàn)為間界的運(yùn)動(dòng)。 化學(xué)缺陷：指摻入雜質(zhì)或同位素，或化學(xué)配比偏離理想情況化合物晶體中的缺陷，如雜質(zhì)、正負(fù)離子空位、色心等 缺陷分類（按缺陷的幾何形狀和涉及的范圍） ： 點(diǎn)缺陷 ， 線缺陷 ， 面缺陷 167。 在實(shí)際工作中 ，一方面人們盡量減少晶體中有害的缺陷，另一方面卻利用缺陷而制造人們需要的材料。 范德瓦耳斯結(jié)合 分子晶體的作用力 惰性元素最外層 8 個(gè)電子，具有球?qū)ΨQ的穩(wěn)定封閉結(jié)構(gòu) ,某一瞬時(shí)正負(fù)電中心不重合使原子呈現(xiàn)出瞬時(shí)偶極矩 ,使其它原子產(chǎn)生感應(yīng)極矩非極性分子晶體依靠 瞬時(shí)偶極矩的相互作用而結(jié)合 , 作用力非常微弱 第四章 晶格振動(dòng)與晶體的熱學(xué)性質(zhì) 晶格振動(dòng)的研究 —— 晶體的熱學(xué)性質(zhì) 固體熱容量 —— 熱運(yùn)動(dòng)是晶體宏觀性質(zhì)的表現(xiàn) 杜?。晏娼?jīng)驗(yàn)規(guī)律 —— 一摩爾固體有 N 個(gè)原子，有 3N 個(gè)振動(dòng)自由度，按能量均分定律，每個(gè)自由度平均熱能為 kT，摩爾熱容量 3Nk＝ 3R ——實(shí)驗(yàn)表明在較低溫度下，熱容量隨著溫度的降低而下降 晶格振動(dòng) —— 研究固體宏觀性質(zhì)和微觀過程的重要基礎(chǔ) 晶格振動(dòng) ——晶體的熱學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、超 導(dǎo)電性、 磁性、結(jié)構(gòu)相變有密切關(guān)系 原子的振動(dòng) —— 晶格振動(dòng)在晶體中形成了各種模式的波 簡諧近似下，系統(tǒng)哈密頓量是相互獨(dú)立簡諧振動(dòng)哈密頓量之和 這些模式是相互獨(dú)立的，模式所取的能量值是分立的，用一系列獨(dú)立的簡諧振子來描述這些獨(dú)立而又分立的振動(dòng)模式 這些諧振子的能量量子，稱為聲子，晶格振動(dòng)的總體可看作是聲子的系綜 167。 離子性結(jié)合 庫侖吸引力作用 , 排斥力 _靠近到一定程167。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?100,001,010,010,001,100111,110,100? ?? ?? ?321213321132321321222aaaaabaaaaabaaaaab???????????????)( 321 hhh 321 hhhG?321 hhhG? )( 321 hhh167。 倒格子 ? 由于晶格具有周期性，一些物理量也具有周期性，如勢能函數(shù)： ? 如圖所示： A 點(diǎn)和 A，點(diǎn)的勢能相同，勢能函數(shù)是三維周期函數(shù)，引入倒格子，可以將三 維周期函數(shù)展開為傅里葉級數(shù) ? : ? 根據(jù)基矢定義三個(gè)新的矢量 : ? 以這三個(gè)新的矢量為基矢 ,可以構(gòu)成一個(gè)倒格子 , 倒格子的每個(gè)格點(diǎn)的位置 : ? 為倒格子矢量或倒格矢 ? 倒格子 與晶面密切相連的一類點(diǎn)子 ,這些點(diǎn)子 在空間呈周期性排列 —— 倒格子空間是正格子的倒易空間 —— 周期性函數(shù)可以展開為傅里葉級數(shù) 1) 正格子原胞體積反比于倒格子原胞體積 2）正格子中一簇晶面 和 正交 3）倒格子矢 量 為晶面 的法線方向 ? （ 1）利用倒易點(diǎn)陣的概念可以比較方便地導(dǎo)出晶體幾何學(xué)中各種重要關(guān)系式； ? （ 2）利用倒易點(diǎn)陣可以方便而形象地表示晶體的衍射幾何學(xué)。 晶向、晶面 和它們的標(biāo)志 332211 alalalRl ???1． 晶列、晶向 任取兩格點(diǎn)的連線延伸 , 它必然穿過一串格點(diǎn) , 有無窮相互平行的晶列 , 它們通過所有的格點(diǎn) , 沒有遺漏 , 也沒有重復(fù) , 則稱這些平行
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