论坛的内容太多了!!!!!!!!!!!!

131415990a · 发表于 2009-5-21 12:05:36

发现微网是在是太强大了，啥都有，论文，教材，真厉害

Galileo · 发表于 2009-5-21 16:15:22

本帖最后由 Galileo 于 2009-5-21 21:42 编辑

固体物理是一门基础的学问,并不是说什么系数问题.
大体说说吧.
固体是有晶体和非晶体组成的,近几年还发现了准晶体.
晶体(长程有序,即整体是按一个周期性的结构排列下来的),非晶体(短程有序)
基本结构问题
既然研究的本质问题是固体中原子(或分子)在空间的排列问题,那么对固体最基本的描述手段就是说明其原子在空间到底是怎么排列的.
刚刚上面讲了,固体分为晶体与非晶体,他们在某种程度上结构都是有序的,即都是某一最简单的周期结构的重复排列,那么我们把这一最基本,最简单的周期结构称为原胞 ,最基本的排列结构就有:
1.简单立方(相当于个正方体),然后不断重复发散的排列起来.(以下一样)
2.体心立方(正方体中间+个原子)
3.六角密排
4.面心立方(正方体6个面中心+个原子)
5.金刚石
知道了这些结构,同时对原胞的边长,对角线长,夹角做测量,就知道了固体中原子在整个空间的分布了.
(实际问题没那么简单,上面说的也不准确,只是为了理解大体情况)
固体的结合问题
1.离子性结合
2.共价结合
3.金属性结合
4.范德瓦耳斯(这名字太难打了:crackle.GIFckle.GIF" />)结合
以上大家都知道,值得指出的是,离子性结合与共价结合实际上只是A,B两个不同的原子结合时的两个极端现象,实际中两个不同离子的结合既存在离子性的又存在共价性的,为了表明在A,B两种离子结合中是离子性强还是共价性强,需要个系数来表示,这个在历史上没有统一,存在3个表示系数:卡尔森电离度系数,泡令(不是泡利哈:call)
电离度,菲利蒲电离度.
晶体的热学性质下面都需要量子力学做基础
这个直接没法讲了,大体说说.
为什么能感觉到物体是热的,那是因为物体中的原子在不断的进行着振动.可是这个振动又不是没有限制的,不然物体岂不是要崩溃掉?固体中原子只能是在格点附近做振动,格点是什么?格点就是固体中原子的平衡位置.
所以固体热问题就转变成了,原子的振动问题.以下是几个要点:
1.微观粒子的运动在量子力学中是由波函数表示的,固体中的原子振动,我们也用波函数表示,看成波的形式,称起为"格波".
2.我们研究的是整个固体的热学性质,而不是单个粒子的运动,所以所有的格波要联系在一起考虑.
3.对格波的解最后经一系列的运算,变成了解q(q代表波数).解q的过程中要用到两个条件,A.q的取值范围即布里渊区.B.波恩-卡曼周期性边界条件.
4.解得q,q取分离值(不然怎么叫量子力学呢~).但是,需要指出的是:我们是把所有原子的格波联系到一起解的一个巨大的方程组,方程组的每个方程下面都是应该带个下角标的,表示是第几个原子的格波,然而,在解此方程组的时候,q值下的下角标在最后竟然消失了,这说明,一个q值代表所有粒子的运动状态,代表固体的一种振动模,也称为一种声子.
在以上理论的基础上,进一步分析,便可得到固体热容量,热传导,热膨胀的所有理论.
强调一点,晶格振动是研究固体宏观特性和微观过程最基础的基础,也是造成晶体电学性质,光学性质,磁学性质.........一系列性质的根本原因.举个例子,某固体由A,B两不同粒子构成,形式如:ABABABAB.....,A,B两粒子由于得失电子能力不同,(不失一般性)我们假设A粒子显正电性,B粒子显负电性.现在解出一个格波,它表示A粒子与B粒子的在同一时刻的振动方向总是相反的,这样每一对A,B岂不是形成了一个偶极子.它必然会对传播到身边的电磁波产生强烈干扰(吸收,加强,甚至自己发射...)
能带理论,固体中电子在电场磁场中的运动
不讲原理了,(原理实在是麻烦),只给模型.
原子中的电子分布是按能级分布的,与此类似,我们把固体中的电子分布用能带表示.每个能带含有n个能级(n非常大,形成准连续分布),能带与能带之间有一空隙(量子力学效应引起的{:5_224:}),电子仍然是先添满低能带,再去添高能带.
如果最高能带是满带,那么固体就是绝缘体,如果是不满带(能带没被添满),是导体.
金属电子论(研究电子到底是怎么运动的)(不完全是:nose)
金属中的电子在场的作用下会产生"漂移",漂移的过程中发生碰撞就产生散射.造成散射的原因有1.晶格振动,2.晶体中的缺陷与杂质.
由于晶格振动可以造成散射,那么温度越高,晶格振动的越厉害,散射越强,电阻越大.(为什么电阻与温度成正比)
具体内容相当恶心,早忘光了.
杂质与缺陷产生的电阻称为剩余电阻(T->0K时的电阻).
半导体电子论
依然要从能带结构出发:
1.两能带的间隙太小,甚至重叠.造成下层能带中的电子,由于某些原因(光照,加热....),跑到上层去了,这样上层有电子,下层有空穴,两层都不满,导电ing...........
2.某固体中掺入杂质,造成原本能带的带隙中存在一定数量的电子,或空穴.也会相应造成上能带带电子,和下能带带空穴的情形.(激发率也与外因有关)
这就是为什么半导体的性质密切依赖于杂质,光照,温度,压力......等因素.
上面的2情况:如果杂质在带隙中提供带有电子的能级,会使上层能带带上电子,称为N型半导体.如果杂质提供带隙中空的能级,则下能带中的电子会激发上来去补它,下能带出现空穴,成为P型半导体.
固体的磁性
顺磁性,抗磁性,铁磁性.
大量量子力学,及数学推导.想了解的话,看下赵凯华,陈熙谋的<<电磁学>>.说的简单,易懂.
固体物理中的解释能把人折磨死.

研究光学方面的,自然要了解材料的折射率,反射率,透射率,传递光波时的能量损失率.....
磁学方向就要知道,磁化率,顽力,磁滞回线,顺磁性,抗磁性,铁磁性................
不同方面都不一样的.

咱论坛上貌似有做凝聚态物理的,没注意是谁,上次看到还有个人发了黄昆(原著),韩汝琦(改编)的<<固体物理学>>,一共597页,想要仔细了解的,可以去读读.

晕,用了这么多表情,一个也不显示............