合工大微电子专业固体物理复习
期末固体物理复习纲要
《固体物理基础》复习纲要固体物理考试灵活性大：考试以理解、计算等知识点为主，概念性、模型等建立过程为次要（老师默认尔等已掌握，即必须掌握，但不是考试重点）。
请大家深入复习，不要仅着手于记表面知识，靠背不是王道。
考试大纲（依据老师上课讲解重点及答疑课口述整理）：范围：第1章——第6章第2节重点为三、四、五章，以下为各章重点：●第一章晶体结构1.基元选择（原则）；2.初基原胞、惯用原胞的判断，W-S原胞的画法；3.几种对称操作；4.晶向指数、晶面指数的计算（分清晶面指数、弥勒指数之间的区别及各自的适用空间，P38，习题8），面密度的计算；5.正→倒空间的基矢转换，及正、倒格子中的几个重要公式；6.产生极大衍射条纹的条件、布拉格定律、劳厄方程；●第二章1.U、F关于r的关系曲线图及U、F间的关系；2.几种不同的晶体结构及各化学键的特点；●第三章1.一维单原子链晶格振动模型a)两个近似假设；b)玻恩—卡曼边界性条件及结论；c)格波数计算；d)色散关系（ω～q）；e)波极限下的色散关系（ω～q）；2.一维双原子链晶格振动a)取“-”号时，为声学支格波；取“+”号时，为光学支格波。
声学支格波具有q=0时，的特征；光学支具有q=0时，的特征。
b)格波数的讨论及结论，长波极限情况，q取值范围等（类比于单原子链）；3.三维晶格振动类比于一维单原子链、双原子链的振动，掌握三维晶格振动的结论（格波数！）4.格波态密度g(ω)（ω空间的讨论）一维：等频点；二维：等频面（圆面）；三维：等频面（球面）；先计算g～～的关系，再由ω～q关系得关系，做代换，得格波态密度函数g(ω)；5.量子化及声子的引入，平均声子数的概念及一定温度T不同频率格波的平均声子数图形（典型图）；6.热容a)德拜定律：低温下固体热容与成正比，C、U、T关系式；b)爱因斯坦模型，爱因斯坦温度的计算；c)德拜模型，德拜温度的计算；d)两个模型的对比，及温度适用范围；第四章1.德布罗意公式：E=·ω；P=；2.费米a)能态密度的计算（单位能量间隔中电子状态数），类比于格波态密度，等频面转换为等能面；思考：ε为动能函数，为能态密度，为费米—狄拉克分布函数，表示什么？三维下与E的关系，一维、二维的；注意：电子自旋分上、下两种，所以计算电子状态数应×2；b)费米—狄拉克分布公式，及费米—狄拉克分布典型图；c)费米能级的计算；d)费米面的理解；三维波矢空间，自由电子的费米面为一球面，球半径为费米波矢；3.索末菲自由电子气模型a)索末菲模型的建立及几个假设（理解）；b)索末菲自由电子气模型下的C、U、T关系；c)电子热容与温度T成正比（在温度稍高于热力学绝对零度即条件下成立）；德拜模型是讲述晶格热容与T的关系，描述声子气体热容；索末菲模型讨论电子热容对C的贡献，描述电子气热容规律。
固体物理复习总结
第一章 晶体结构1、试说明空间点阵和晶体结构的区别。
答：空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，它是由几何点在三维空间理想的周期性规则排列而成，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14种类型。
晶体结构则是晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此实际存在的晶体结构是无限的。
当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。
2、证明体心立方格子和面心立方格子互为倒格子证明：（1）面心立方的正格子基矢（固体物理学原胞基矢）：123()2()2()2a a j k a a i k a a i j ⎧=+⎪⎪⎪=+⎨⎪⎪=+⎪⎩rr r r r rr r r由倒格子基矢的定义：1232()b a a π=⨯Ωr r r31230,,22(),0,224,,022a a a a a a a a a a Ω=⋅⨯==r r rQ ，223,,,0,()224,,022i j ka a a a a i j k a a ⨯==-++r rr r r r r r213422()()4a b i j k i j k a aππ∴=⨯⨯-++=-++r r rr r r r同理可得：232()2()b i j k ab i j k aππ=-+=+-r r r r r r r r 即面心立方的倒格子基矢与体心立方的正格基矢相同。
所以，面心立方的倒格子是体心立方。
（2）体心立方的正格子基矢（固体物理学原胞基矢）：123()2()2()2a a i j k a a i j k a a i j k ⎧=-++⎪⎪⎪=-+⎨⎪⎪=+-⎪⎩r r r r r r r rr r r r由倒格子基矢的定义：1232()b a a π=⨯Ωrr r3123,,222(),,2222,,222a a a a a a a a a a aa a-Ω=⋅⨯=-=-r r rQ ，223,,,,()2222,,222i j k a a a a a a j k a a a ⨯=-=+-r r r r r r r 213222()()2a b j k j k a aππ∴=⨯⨯+=+r r rr r同理可得：232()2()b i k ab i j aππ=+=+r r r r r r 即体心立方的倒格子基矢与面心立方的正格基矢相同。
固体物理学期末复习
• 消光规律----因晶胞中原子的几何排列所引起的衍射线消 失的规律，称为结构消光。
• 倒格子------晶格经傅里叶变换所得到的几何格子。倒格子
基矢定义：
1）
ari
r bj
2ij
2
0
i j i j
i, j 1,2,3
b1
2
a2
a3
2）
b2
2
• 晶体状态方程----晶体的热力学参数P、T、V之间的关系式。
• 拉曼散射----光子与晶体中光学声子间的散射。
• 布里渊散射----光子与晶体中声学声子间的散射。
• 三声子过程----两个声子间相互作用（散射）产生第三个声子 的过程（该过程满足能量和动量守恒定律）。
• 空间群-----晶格中全部对称要素及相应的对称操作的集合； 晶体共有230种空间群。
贵州大学新型光电子材料与技术研究所
第二章 晶体结合
元素电负性-----元素电负性是原子对核外电子束缚能力 大小的量度，通常用电离能与亲合能之和表示。 结合键-----指原子结合成晶体的方式，晶体的典型结合 方式有：离子键、共价键、金属键、分子键和氢键。 离子键-----吸引力来源于正、负离子间的静电库仑力。 共价键-----吸引力来源于共用电子对的交换作用能（量 子效应）。 金属键-----吸引力来源于带正电的金属原子实与带负电 的自由的价电子（电子云）间的静电库仑力。
• 晶列、晶向（指数）和等效晶列-----晶列是晶体结构中包括 无数格点的直线，晶列上格点周期性重复排列，相互平行的 晶列上格点排列周期相同，一簇相互平行的晶列可将晶体中 所有格点包括无遗；晶向指晶列的方向，晶向指数是晶列的 方向余旋的互质整数比，表为[uvw]；等效晶列是晶体结构 中由对称性相联系的一组晶列，表为<uvw>。
固体物理总结提纲重点复习
1、晶体的宏观特性1长程有序：晶体内部的原子的排列是按照一定得规则排列的。
这种至少在微米级范围内的规则排列称为长程有序。
长程有序是晶体材料具有的共同特征。
在熔化过程中，晶体长程有序解体时对应一定得熔点。
2自限性与解理性：晶体具有自发形成封闭多面体的性质称为晶体的自限性。
晶体外形上的这种特性是晶体内部原子有序排列的反应。
一个理想完整的晶体，相应地晶体面具有相同的面积。
晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质称为晶体的解理性，相应地晶面称为解理面。
3晶面角守恒：由于生长条件的不同，同一种晶体外形会有一定得差异，但相应的两晶面之间的夹角却总是恒定的。
即属于同种晶体的两个对应晶面之间夹角恒定不变的规律称为晶面守恒定律。
4各向异性：晶体的物理性质在不同方向上存在着差异的现象称为晶体的各向异性。
晶体的晶面往往排列成带状，晶面间的交线互相平行，这些晶面的组合称为晶带，晶棱的共同方向称为该晶带的带轴。
由于各向异性，在不同带轴方向上，晶体的物理性质是不同的。
晶体的各向异性是晶体区别于非晶体的重要特性。
因此对于一个给定的晶体，其弹性常数、压力常数、介电常数、电阻率等一般不再是一个确定的常数。
通常要用张量来表述。
3、7大晶系、14种布拉维晶胞2、固体物理学原胞（原胞）与布拉维原胞（晶胞、结晶学原胞）的区别答：晶格具有三维周期性，因此可取一个以结点为顶点、边长分别为3个不同方向上的平行六面体作为重复单元来反映晶格的周期性，这个体积最小的重复单元称为固体物理学原胞，简称原胞。
在同一晶格中原胞的选取不是唯一的，但他们的体积都是相等的。
为了反映周期性的同时，还要反映每种晶体的对称性，因而所选取的重复单元的体积不一定最小。
结点不仅可以在顶角上，还可在体心或面心上。
这种重复单元称为布拉维原胞或结晶学学原胞，简称晶胞。
晶胞的体积一般为原胞的若干倍。
4、晶体的对称性与对称操作由于晶体原子在三维空间的周期排列，因此晶体在外型上具有一定的对称性质。
固体物理复习整理
固体物理复习整理固体物理复习整理第12章1．什么是布拉菲格子？2．布拉菲格子与晶体结构之间的关系.3．什么是复式格子？复式格子是怎么构成的？4．原胞和晶胞是怎样选取的？它们各自有什么特点？5．如何在复式格子中找到布拉菲格子？复式格子是如何选取原胞和晶胞的？6．金刚石结构是怎样构成的？7．氯化钠、氯化铯的布拉菲格子是什么结构?8．密堆积有几种密积结构?它们是布拉菲格子还是复式格子?9．8种独立的基本对称操作是什么?10．7大晶系是什么?11．怎样确定晶列指数和晶面指数？12．晶面指数与晶面在三坐标轴上的截距之间的关系？13．通过原点的晶面如何求出其晶面指数？14．倒格子的定义？正倒格子之间的关系？内容正空间：晶体的结构以及特点正空间：晶体的结构参数的确定→晶向指数和晶面指数从正空间到倒空间→倒格子和布里渊区晶体所呈现的物理性质来源其特殊的空间结构，所以对其空间结构的了解以及描述很有必要；而对于涉及到波函数，比如格波→晶格振动（13章）和电子波→能带论（14章）的讨论都是在倒空间中完成的，所以本章还涉及到正空间和倒空间的相互转换，以及布里渊区概念的提出和构建。
概念格点和基元布拉菲格子（简单格子）和复式格子原胞和晶胞七大晶系和十四种布拉菲格子立方晶系的三种布拉菲格子：简单立方、面心立方、体心立方的结构特点——晶胞（立方晶系）和原胞基矢的建立立方晶系的几种复式格子：氯化钠结构、氯化铯结构、金刚石结构和闪锌矿结构——结构特点和代表物质最密堆积的两种基本方式：ABAB→六方密堆积（六方晶系的复式格子）和ABCABC→立方密堆积（立方晶系的布拉菲格子：面心立方）晶体的八种独立的宏观对称要素：C1、C2、C3、C4、C6、σ、i、S432点群和230空间群倒格矢和晶面以及晶面间距之间的关系？倒格矢和正格矢之间的关系？布里渊区物理性质的重复？方法一维、二维和三维晶体的原胞和晶胞的选取，以及其基矢的建立，格矢的确定？（包括简单格子和复式格子）晶向指数和晶面指数的确定？（从图到指数，依据指数画图）正格子到倒格子的转换——原胞基矢的互换：一维、二维和三维（立方晶系的正倒格子关系）？求正格子和倒格子的体积Ω和Ω*？布里渊区的几何画法？布里渊区边界方程应用？第13章1．一维单原子晶格的色散关系？色散关系周期性的物理意义？2．一维双原子晶格的色散关系?3．同一原胞内两种原子有什么振动特点？4．晶格振动的波矢数、格波支数及格波数是如何确定的？5．声子这个概念是怎样引出的？它是怎样描述晶格振动的？内容对晶格振动形态的描述：从运动方程到色散关系；（简单的一维无限长模型）周期边界条件以及对格波状态的讨论（多维有限长模型——原胞数有限）格波的能量——声子的引出晶格比热——声子能量的进一步讨论概念1、一维单原子和一维双原子的色散关系？2、声学波和光学波的运动特点？3、波恩卡门条件：格波支数、每支格波格波数、总格波数（n维有限——简单或者复式格子）4、声子的基本概念——格波能量量子化——公式？5、了解，晶格比热的历史沿革——经典下的矛盾，爱因斯坦和德拜模型的成功与不足？方法1、运动方程→试探解→色散方程？2、利用周期边界条件求格波波矢（状态）？第14章1. 驻波边界条件与行波边界条件下的状态密度分别怎么表示?2. 一维、二维、三维晶格的能级密度如何求出？3. 在什么情况下电子的费米统计可用玻尔兹曼分布来描述？4. 布洛赫定理的内容是什么?5. 布洛赫波函数的形式？6. 禁带出现的位置和禁带宽度与什么有关?7. 每个能带能容纳的电子数与什么有关？8. 如何运用紧束缚近似下得出的能量公式？9. 布洛赫电子的速度和有效质量公式？10. 有效质量为负值的含义？11. 绝缘体、半导体、导体的能带结构及电子填充情况有什么不同？12. 空穴的定义和性质？内容金属的索末菲自由电子模型；能带论：布洛赫定理（周期势场下电子波函数的基本形式）、近自由电子近似（弱周期场——近自由电子——外层电子）、紧束缚近似（紧束缚的原子内层电子）、电子的准经典运动（速度和有效质量的提出）能带论的应用：导、半、绝的区分概念1、费米能级的概念？ 2、温度变化下，电子的统计分布将发生什么变化？ 3、费米狄拉克统计分布和玻尔兹曼统计分布的公式以及区分？ 4、布洛赫定理的两种描述（公式）以及物理意义？ 5、三种能区图以及物理意义——近自由电子近似的结论？ 6、布洛赫电子的速度公式以及有效质量公式？（一维二维三维）7、有关布洛赫电子速度和有效质量的讨论？ 8、有效质量为负值时的讨论？ 9、满带、未满带的导电机理？ 10、金属未满带形成的两种情况？ 11、导体、半导体、绝缘体的区分？ 12、空穴的定义，以及和电子的各方面的比较？方法1、不同边界条件下的状态密度讨论？——3)L 2(-π？2、根据能量公式求得能态密度？——构建微元或者从等能面出发讨论。
固体物理学复习总结
第一章 晶体结构1.晶体：组成固体的原子（或离子）在微观上的排列具有长程周期性结构；eg ：单晶硅。
晶体具有的典型物理性质：均匀性、各向异性、自发的形成多面体外形、有明显确定的熔点、有特定的对称性、使X 射线产生衍射。
非晶体：组成固体的粒子只有短程序，但无长程周期性；eg ：非晶硅、玻璃准晶：有长程的取向序，沿取向序的对称轴方向有准周期性，但无长程周期性，不具备晶体的平移对称性；eg ：快速冷却的铝锰合金2.三维晶体中存在7种晶系14种布拉菲格子；对于简单格子晶胞里有几个原子就有几个原胞，复式格子中包含两个或更多的格子。
3.典型格子特点：sc bcc fcc hcp Diamond 晶胞体积3a 3a 3a 32a 3a 每晶胞包含的格点数1 2 4 6 8 原胞体积3a 321a 341a 332a 341a 最近邻数（配位数）6 8 12 12 4 填充因子0.524 0.68 0.74 0.74 0.34 典型晶体 NaCl CaO Li K Cu Au Zn Mg Si Ge4.sc 正格子基矢：k a a j a a i a a ===321,,；sc 倒格子基矢：k ab j a i a πππ2,2b ,2b 321===； fcc 正格子基矢：)2),2),2321j i a a k i a a k j a a +=+=+=（（（； fcc 倒格子基矢：)2),2),2b 321k j i ab k j i a b k j i a -+=+-=++-=（（（πππ； bcc 正格子基矢： )2),2),2321k j i a a k j i a a k j i a a -+=+-=++-=（（（； bcc 倒格子基矢：)2),2),2b 321j i a b k i a b k j a +=+=+=（（（πππ； 倒格子原胞基V a a )(2b 321⨯=π，V a a )(2b 132⨯=π，Va a )(2b 213⨯=π 正格子和倒格子的基矢关系为ij a πδ2b j i =⋅；设正格子原胞体积为V,倒格子原胞体积为Vc ，则3)2(V c V π=⨯。
固体物理期末复习提纲终极版
固体物理期末复习提纲终极版一、晶体的结构与晶胞1.晶体的定义和特点2.晶体的结构指数和晶系3.晶胞的定义和特点4.基元和晶格的概念二、晶体的对称性1.对称元素和操作2.空间群和点群3.空间群的表示方法4.特殊对称性的晶体结构三、晶体的晶格1.晶格的定义和特点2.布拉维格子和布里渊区3.第一布里渊区和倒格子4.倒格子和衍射四、晶体的X射线衍射1.X射线的特点和衍射现象2. Laue方程和Bragg法则3.X射线的衍射仪器4.逆格子和晶体结构的解析五、晶体的晶体缺陷1.点缺陷和芯片2.面缺陷和晶界3.体缺陷和空位4.缺陷的影响和应用六、晶体的晶格振动1.晶格振动的分类和特点2.声子和性质3.声子的产生和吸收4.热导率和声学性质七、电子与能带论1.自由电子气模型2.原子间作用和周期性势能3.能带的形成和分类4.能带的导电性八、半导体与绝缘体1.化学键与共价键2.半导体与绝缘体的能带结构3. pn结的形成和性质4.磁半导体和自旋电子学九、金属与超导体1.金属的电子气模型2.金属的导电性和热传导性3.超导体的发现和性质4.超导体的理论和应用十、晶体的光学性质1.基本光学现象和方程2.介质和折射率3.光在晶体中的传播和偏振4.光学谱和材料应用十一、纳米材料与表面物理1.纳米材料的特点和制备方法2.纳米材料的性质和应用3.表面物理和表面改性4.加工技术和纳米器件这是一个固体物理期末复习的终极版提纲，涵盖了晶体的结构与晶胞、晶体的对称性、晶体的晶格、晶体的X射线衍射、晶体的晶体缺陷、晶体的晶格振动、电子与能带论、半导体与绝缘体、金属与超导体、晶体的光学性质、纳米材料与表面物理等重要内容。
通过按照这个提纲进行复习，可以全面而系统地理解和掌握固体物理学的基本概念和相关知识，为期末考试做好充分的准备。
大一上学期末固体物理复习要点
大一上学期末固体物理复习要点大一上学期末固体物理复习要点可以分为以下几个部分：热力学，材料结构和性质，固体的电学性质，固体的磁学性质。
一、热力学
1. 理想气体定律及其应用
2. 热力学第一定律及其应用
3. 热力学第二定律及其应用
4. 热力学第三定律及其应用
二、材料结构和性质
1. 固体晶体结构
- 立方密排晶体结构
- 非立方密排晶体结构
2. 晶体的缺陷及其影响
- 点缺陷
- 线缺陷
- 面缺陷
3. 晶体的生长和晶体缺陷对材料性能的影响
三、固体的电学性质
1. 金属的电子结构
- 自由电子模型
- 布里渊区
2. 半导体的电子结构
- 禁带宽度
- n型半导体和p型半导体
3. 绝缘体的电子结构
四、固体的磁学性质
1. 磁性基本概念
- 磁矩
- 磁化强度
2. 磁性材料的分类
- 铁磁材料
- 抗磁材料
- 顺磁材料
3. 磁性材料的应用
综上所述，大一上学期末固体物理复习要点包括热力学、材料结构和性质、固体的电学性质、固体的磁学性质等内容，希望同学们在复习中能够系统地掌握这些要点，为考试做好充分的准备。
固体物理复习提纲1
固体物理复习提纲（Part 1）- 自由电子气体模型部分1. 什么是自由电子近似？2. 什么是独立电子近似 （或单电子近似）？3. 什么是弛豫电子近似？4. 什么是周期性边界条件？它使得k 矢量的取值离散化，具体的k 矢量表示式是什么？5. 什么是k 空间？k 空间中离散的点代表什么？6. 如何计算k 空间中单位空间内单电子态（考虑自旋性质）的个数？7. 如何计算自由电子气体密度（单位体积内自由电子的个数）？8. 自由电子气体的单电子态的本征能量与k 矢量的关系是什么？9. 如何计算自由电子气体的单位能量间隔内的态密度？10. 温度0T K =情况下，电子如何占据自由电子气体体系的单电子态的？依据的原理是什么？11. 温度0T K =情况下，自由电子气体体系的费米能量F E 表示什么界限？F E 与单个电子平均能量的关系是什么？12. 如何计算温度0T K =情况下，自由电子气体体系的总能量？13. 温度0T K >情况下，电子按何种分布函数占据单电子态？写出该分布函数的标准形式。
并重新认识其中的费米能量F E 表示的含义。
14. 简要指出费米分布与波尔兹曼分布的适用体系和之间的关系。
15. 体系的化学势近似等于费米能量F E ，从这一观点出发，平衡态下的任意体系应该有统一的费米能量F E ，由此结论请描述粒子扩散现象。
16. 如何计算温度0T K >情况下，自由电子气体体系的总能量？写出精确计算的积分公式。
17. 如何计算温度0T K >情况下，自由电子气体体系的电子数密度？写出精确计算的积分公式。
18. 索末菲展开式是用于计算什么积分的？19. 怎样通过实验测定电子气体的比热系数γ，从而验证电子气体比热V C T γ=，而不是经典的杜德模型理论预计的32V B C k =，如何用索末菲的自由电子气体模型解释杜德模型的失误？20. 为什么在解释欧姆定律过程中，要引入弛豫电子近似？。
固体物理经典复习题及答案
固体物理经典复习题及答案一、简答题1.理想晶体答：内在结构完全规则的固体是理想晶体，它是由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成的。
2.晶体的解理性答：晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质，这称为晶体的解理性。
3.配位数答: 晶体中和某一粒子最近邻的原子数。
4.致密度答：晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
5.空间点阵(布喇菲点阵)答：空间点阵(布喇菲点阵)：晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵(布喇菲点阵)，即平移矢量123d 、d 、h h h d 中123,,n n n 取整数时所对应的点的排列。
空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。
6.基元答：组成晶体的最小基本单元，它可以由几个原子(离子)组成，整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列而构成。
7.格点(结点)答: 空间点阵中的点子代表着结构中相同的位置，称为结点。
8.固体物理学原胞答：固体物理学原胞是晶格中的最小重复单元，它反映了晶格的周期性。
取一结点为顶点，由此点向最近邻的三个结点作三个不共面的矢量，以此三个矢量为边作的平行六面体即固体物理学原胞。
固体物理学原胞的结点都处在顶角位置上，原胞内部及面上都没有结点，每个固体物理学原胞平均含有一个结点。
9.结晶学原胞答：使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向，以这样三个基矢为边作的平行六面体称为结晶学原胞，结晶学原胞反映了晶体的对称性，它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω，其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积。
10.布喇菲原胞答：使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向，以这样三个基矢为边作的平行六面体称为布喇菲原胞，结晶学原胞反映了晶体的对称性，它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积11.维格纳-赛兹原胞(W-S 原胞)答：以某一阵点为原点，原点与其它阵点连线的中垂面(或中垂线) 将空间划分成各个区域。
固体物理复习提纲
固体物理复习大纲(2012年)一晶体结构与缺陷1 三维晶体具有的对称元素有哪些? 描述晶体的宏观对称性需要多少种点群? 描述晶体的微观对称性需要多少种空间群?2 为什么讨论晶体的对称性?3 什么是布拉菲点阵? 晶体有多少种布拉菲点阵?4 原胞、W-S原胞、布拉菲原胞是如何定义的？5 什么是倒格子？什么是布里渊区？倒格子和正格子的关系如何？三维晶体（sc、fcc、bcc）对应的倒格子和布里渊区。
6 研究晶体结构的主要实验方法有哪些？主要基本原理是什么？7 晶体中的主要缺陷有哪些？缺陷与晶体性质之间的关系？8 NaCl、Diamond和CsCl晶体的布拉菲点阵？结构示意图。
二晶体结合1 固体的四种主要结合方式？晶体结合与晶体性质之间的关系如何？2 什么是晶体的结合能？离子晶体和分子晶体结合能的相关计算。
三晶格振动和晶体的热学性质1 什么是晶格振动？简单解释格波的概念。
什么是声子？声子和声子之间的相互作用过程?一个简正模式的频率是否就是一个原子的振动频率？2 什么是德拜模型和爱因斯坦模型？什么是德拜温度，它有什么物理意义？3 长波极限情形下，声学波和光学波的主要特点是什么？4 晶格振动谱的实验研究方法有哪些？举例简单说明。
5 晶格振动和晶体的哪些性质有关？四周期势场中电子的基本行为1 什么是布洛赫定理？周期势场中电子的主要特点是什么？2 能带产生的原因是什么？3 近自由电子近似和紧束缚近似的主要基本思想是什么？4 晶体中电子能带的对称性如何？五自由电子气模型1 什么是自由电子气模型？有哪些不足之处？2 晶体中电子满足如何分布函数？式中各量的意义如何？3 什么是费米面？费米面的实验研究方法有哪些？4 电子热容与温度的关系如何？六输运1什么是玻尔兹曼输运方程；2 什么是驰豫时间近似？3 电阻和温度的关系如何？晶体中电阻产生的主要原因是什么？什么是近藤效应？4 什么是霍尔效应？有何用途？七磁性1 什么是磁振子？相应的实验研究方法？2 什么是磁畴？为什么畴壁有一定厚度，大致在什么范围？3 说明传导电子的自旋顺磁性和抗磁性产生的物理原因？八能带的计算方法和实验观察1．固体材料能带的实验研究方法有哪些？2．绝缘体、半导体、金属的能带结构基本特点？九电子动力学行为的半经典描述1．试述晶体中电子做准经典运动的条件和准经典运动的基本公式.2．有效质量、空穴的意义如何？引入它们有何用途？3．什么是德哈斯. 范阿尔芬效应？什么是回旋共振？用途？4．什么是朗道能级？十晶体的光学性质、介电性质以及其他部分1 什么是绝热近似？电子-声子的相互作用如何影响晶体的性质？2 固体中的元激发有哪些？什么是极化子？什么激子？3 什么是铁电体？典型的铁电体有哪些?4 解释普通金属在可见光波段特有的金属光泽，但在紫外波段是透明的？计算题：1 The semiconductor InSb has an energy gap 0.23g E eV =, a dielectric constant 18ε=,electron effective mass of *0.015e m m =, m is the mass of free electron. Using the effectivemass approach, calculatea. The donor energy for singly ionized donors,b. The donor Bohr radius,c. The donor density at which an impurity bands form.2 A solution of carbon in face-centered cubic iron has a density of 8142kg/m 3, with a cubic lattice parameter of 0.3583nm. The solution contains 0.8% of carbon. Explain whether this suggests that the carbon is present in interstitial sites or has substituted for iron at normal sites[Atomic weight of Fe=55.85, of C=12.01; mass of H atom =271.6610kg -⨯].3 The body-centered cubic structure’s primitive lattice vectors are ()111222,,a -, ()111222,,a -,()111222,,a -, and the face-centered cubic structure’s are ()1122,,0a , ()1122,0,a , ()11220,,a . Show that the reciprocal lattice of bcc is fcc.10 A crystal of Calcium Fluoride (CaF 2) has a face-centered cubic lattice with a basis of F - at (0,0,0) and (0,0,1/2), Ca ++ at (1/4,1/4,1/4).a. Draw a clear diagram of a cubic unit cell.b. What is the coordination number (number of nearest neighbours) of (a) each Calcium ion and (b) each Fluoride ion?c. Calculate the spacing along the [111] direction of successive planes of (a) Calcium ions and (b) Fluoride ions in terms of the cubic cell side a .d. Calculate the angle between the (111) and the (110) planes in this lattice.e. State Bragg’s law for the elastic scattering of x -rays by the planes of a crystal, explaining any symbols you use.f. C alculate the density of Calcium Fluoride, lattice constant a=0.546nm.。
固体物理期末复习提纲终极版
固体物理期末复习提纲终极版内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）《固体物理》期末复习要点第一章1.晶体、非晶体、准晶体定义晶体：原子排列具有长程有序的特点。
非晶体：原子排列呈现近程有序，长程无序的特点。
准晶体：其特点是介于晶体与非晶体之间。
2.晶体的宏观特征1）自限性 2）解理性 3）晶面角守恒 4）各向异性5）均匀性 6）对称性 7）固定的熔点3.晶体的表示，什么是晶格，什么是基元，什么是格点晶格：晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点在空间有规则地做周期性无限分布，这些点的总体称为晶格。
基元：若晶体有多种原子组成，通常把由这几种原子构成晶体的基本结构单元称为基元。
格点：格点代表基元的重心的位置。
4.正格和倒格之间的关系,熟练掌握典型晶体的倒格矢求法5.典型晶体的结构及基矢表示6.熟练掌握晶面的求法、晶列的求法，证明面间距公式7.什么是配位数，典型结构的配位数，如何求解典型如体心、面心的致密度。
一个粒子周围最近邻的粒子数称为配位数。
面心：12 体心：8 氯化铯（CsCl）：8 金刚石：4 氯化钠（NaCl）：68.什么是对称操作，有多少种独立操作，有几大晶系，有几种布拉维晶格，多少个空间群。
对称操作：使晶体自身重合的动作。
根据对称性，晶体可分为7大晶系， 14种布拉维晶格，230个空间群。
9.能写出晶体和布拉维晶格10.了解X射线衍射的三种实验方法及其基本特点1）劳厄法：单晶体不动，入射光方向不变。
2）转动单晶法：X射线是单色的，晶体转动。
3）粉末法：单色X射线照射多晶试样。
11.会写布拉格反射公式12.什么是几何结构因子。
几何结构因子：原胞内所有原子的散射波，在所考虑方向上的振幅与一个电子的散射波的振幅之比。
第二章1.什么结合能，其定位公式晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子) 结合成晶体时所释放的能量。
2.掌握原子间相互作用势能公式，及其曲线画法。
固体物理学总复习要点共53页文档
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动
合工大微电子专业固体物理习题,考试原题哦
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2自由电子数n可由正式算出????????????tkeexedxtkmaedemadeefmadeefenbftkexbtkeebfbf????????????????????????????????????11202020???????????????????tkebtkexbtkexxbbfbfbfetkmaetkmaedxetkman??????????????????????????????1ln1ln1222?????????page54由此可得费密能????????????????????????????1expln2antmktkebbf???当当t0时所以绝对零度时的费密能级为1exp2??????????????antmkb?????????????????????anmantmktkebbf????220??3自由电子气的总能量????????????????????????????????????????????????????????????????????022020220220202221deefemadeefeefemadeefmadeeefmadeefeeet??????????????page55利用索末菲展开式6220???????????????????????????????????fbfegtkegdeefegi??则得到2eeg??并令????????????????????????????????????????????????????22222222231232fbfbftetkematkemae??????????neet??每个自由电子的平均能量为22202022020fffeemnanemae????????????在绝对零度下page564由te可求得二维金属的电子热容量tkmatecbvtv223???????????????????????二维金属的单位面积比热3300020220bfffbvbvvketttkancortkmacc?????????????????????????page57原子为单价的
固体物理第三章复习重点
1、概念（声子）的描述，理论模型（爱因斯坦和德拜模型）的结果与实验不符合的原因。
2、计算晶体格波波矢和频率的数目。
3、从正格子出发，找到倒格子，画出第一、第二布里渊区。
4、一维单原子链色散关系的推导。
5、已知格波的色散关系，根据模式密度的定义式求格波的模式密度。
重点：晶格比热容的爱因斯坦模型和德拜模型采用了什么简化假设？各取得了什么成就？各有什么局限性？为什么德拜模型在极低温度下能给出精确结果？答：在爱因斯坦模型中，假设晶体中所有的原子都以相同的频率振动，而在德拜模型中，则以连续介质的弹性波来代表格波而求出的表达式。
爱因斯坦模型取得的最大成就在于给出了当温度趋近于零时，比热容Cv 亦趋近于零的结果，这是经典理论所不能得到的结果。
其局限性在于模型给出的是比热容Cv 以指数形式趋近于零，快于实验给出的以3T 趋近于零的结果。
德拜模型取得的最大成就在于它给出了在极低温度下，比热和温度T3成比例，与实验结果相吻合。
其局限性在于模型给出的德拜温度应视为恒定值，适用于全部温度区间，但实际上在不同温度下，德拜温度是不同的。
在极低温度下，并不是所有的格波都能被激发，而只有长声学波被激发，对热容产生影响。
而对于长声学波，晶格可以视为连续介质，长声学波具有弹性波的性质，因而德拜的模型的假设基本符合事实，所以能得出精确结果。
爱因斯坦模型假设晶体中所有的原子都以相同的频率振动，高温符合实验规律，低温下不符合 德拜模型 高温符合实验规律，低温下符合较好，但是有偏差。
（1）晶体视为连续介质，格波视为弹性波；（2）有一支纵波两支横波；（3）晶格振动频率在D 0ω~之间(D ω为德拜频率)。
爱因斯坦模型与德拜模型（掌握）德拜模型在低温下理论结果与实验数据符合相对较好但是仍存在偏差，其产生偏差的根源是什么？答：（1）忽略了晶体的各向异性；（2）忽略了光学波和高频声学波对热容的贡献，光学波和高频声学波是色散波，它们的关系式比弹性波的要复杂的多。
大学固体物理考试题及答案参考
固体物理 【2 】演习题1.晶体构造中,面心立方的配位数为 12 .2.空间点阵学说以为 晶体内部微不雅构造可以算作是由一些雷同的点子在三维空间作周期性无穷散布 .3.最常见的两种原胞是 固体物理学原胞.结晶学原胞 .4.声子是 格波的能量量子 ,其能量为 ħωq ,准动量为 ħq .5.倒格子基矢与正格子基矢知足 正交归一关系 .6.玻恩-卡曼边界前提表明描写有限晶体振动状况的波矢只能取 分立的值 , 即只能取 Na的整数倍. 7.晶体的点缺点类型有 热缺点.填隙原子.杂质原子.色心 .8.索末菲的量子自由电子气模子的四个根本假设是 自由电子近似.自力电子近似.无碰撞假设.自由电子费米气体假设 .9.依据爱因斯坦模子,当T→0时,晶格热容量以 指数 的情势趋于零.10.晶体联合类型有 离子联合.共价联合.金属联合.分子联合.氢键联合 .11.在绝对零度时,自由电子基态的平均能量为 0F 53E . 12.金属电子的 B m ,23nk C V = . 13.按照通例,面心立方原胞的基矢为 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+=)(2)(2)(2321j i a a k i a a k j a a,体心立方原胞基矢为 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=+-=++-=)(2)(2)(2321k j i a a k j i a a k j i a a. 14 .对晶格常数为a 的简略立方晶体,与正格矢k a j a ia R ˆˆˆ22++=正交的倒格子晶面族的面指数为 122 , 其面间距为 a 32π .15.依据晶胞基矢之间的夹角.长度关系可将晶体分为 7大晶系 ,对应的只有14种 布拉伐格子.16.按几何构型分类,晶体缺点可分为 点缺点.线缺点.面缺点.体缺点.微缺点 .17. 由同种原子构成的二维密排晶体,每个原子四周有 6 个比来邻原子.18.低温下金属的总摩尔定容热容为 3m ,bT T C V +=γ .19. 中子非弹性散射 是肯定晶格振动谱最有用的试验办法.1.固体呈现宏不雅弹性的微不雅本质是什么？原子间消失互相感化力.2.简述倒格子的性质.P29~303. 依据量子理论简述电子比较热的进献,写出表达式,并解释为什么在高温时可以不斟酌电子比较热的进献而在低温时必须斟酌？4.线缺点对晶体的性质有何影响？举例解释.P1695.简述根本术语基元.格点.布拉菲格子.基元：P9构成晶体的最小根本单元,全部晶体可以算作是基元的周期性反复分列构成.格点：P9将基元抽象成一个代表点,该代表点位于各基元中等价的地位.布拉菲格子：格点在空间周期性反复分列所构成的阵列.6.为什么很多金属为密积构造?答：金属联合中, 受到最小能量道理的束缚,请求原子实与共有电子电子云间的库仑能要尽可能的低(绝对值尽可能的大).原子实越紧凑,原子实与共有电子电子云靠得就越慎密,库仑能就越低.所以,很多金属的构造为密积构造.7.简述爱因斯坦模子,并解释其成功之处.不足之处及原因答：爱因斯坦模子：假定所有的原子以雷同的频率振动成功之处：经由过程拔取适合的爱因斯坦温度值,在较大温度变化的规模内,理论盘算的成果和试验成果相当好地相符.且热容量跟着温度下降而趋于零不足之处：温度异常低时,热容量按温度的指数情势下降,而试验测得成果表明：热容量按温度的3次方下降原因：是爱因斯坦模子疏忽了各格波的频率差别8.金属中共有化电子对热容进献为什么和经典理论值消失较大误差？在什么情形下应对电子的热容进献予以斟酌,为什么？因为电子是费米子,遵守费米－狄拉克散布和泡利不相容道理,是以共有化电子不能全体填充在最低能级上,而是填充在能带中由低到高准持续的能级上.在热激发生发火用下,只有费米能邻近能级上的电子消失必定跃迁到高能级的机遇,从而对热容有进献,而大多半电子并没有参与热激发,这时造成金属中共有化电子对热容进献和经典理论值消失较大误差原因.经由过程盘算发明,电子对热容量的进献和温度的一次方成正比,而晶格振动的热容量在低温时和温度的三次方成正比,是以,在温度趋于零的情形下,电子的热容量是重要方面,应当予以斟酌.1.证实自由电子的能级密度为2123224//)(E m V dE dZ E g ⎪⎭⎫ ⎝⎛==h π.证实：P190 2.证实倒格矢332211b h b h b h G h ++=与正格子晶面族（321h h h ）正交.证实：P303. 证实体心立方点阵的倒易点阵是面心立方.证实：P311.一个单胞的尺寸为o o o A a A a A a 864321===,,,0012090===γβα,,求：3.倒易点阵单胞基矢;（2）倒易点阵单胞体积;（3）（210）平面的面间距.P322. 已知金属钠Na 在常温常压下的质量密度3970cm g m /.=ρ,原子量为23,价电子数为1,试推算绝对温度时金属钠Na 的费米能量.费米温度 .费米波矢和费米速度.P1933.设原子质量为m=8.35×10-24g,恢复力常数为β=1.5×10-1N/cm.一维单原子链华夏子的振动位移写成如下情势：)cos()(naq t A t x n πω2-=,求：（1）格波的色散关系;（2）求出由5个原子构成的一维原子晶格的振动频率.4. 已知金属铜Cu 是面心立方晶体,晶格常数a=3.61 ⨯10-10m,每个原子电离时放出一个自由电子,试推算绝对温度时金属铜的费米能量.费米温度 .费米波矢和费米速度.P1945.设两原子间的互相感化能可由V （r ）= r m n r αβ-+表述.若m=2,n=10,并且两原子构成稳固的分子,均衡时其核间距离为 3 ⨯10-10m,离解能为4eV,试盘算：α和β（1eV=1.60⨯10-12J ）P726. 一维复式格子的晶格常数为2a,恢复力常数为β,大原子质量为M,小原子质量为m,（1）列出原子活动方程及解的情势.（2）求出格波的色散关系ω(q ).英文文献格局[6]M. D. Segall, Philip J. D. Lindan, M. J. Probert et al. First-principles simulation: ideas, illustrations and the CASTEP code, J. Phys.: Cond. Matt . 2002, 14: 2717–2744。
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Rl (k k0 ) 2
k k0 nK h
时，出现晶体对该光的衍射加强－－劳厄斑。
建立劳厄衍射方程的基本出发点是：考虑为每一结构基元（相应于点阵点） 的衍射叠加。 建立布拉格衍射方程的基本出发点是：考虑为每组晶面族的反射。 由劳厄方程可推导出而布拉格定律： 2d sin n 反射球:可同时表达产生衍射的条件和衍射线的方向
粉未衍射: 单色, 布啦格定律, 优点 : 用于确定晶格常数, 晶面间距等.
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第二章 晶体的结合要点
1 、原子的电负性
不同原子对价电子的吸引力强弱: 用电离能、亲和能及电负性三个物理量来描述。
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电负性＝常数（电离能＋亲和能） 电离能：让原子失去电子所必需消耗的能量 亲和能：处于基态的中性气态原子获得一个电子所放出的能量 电负性大的原子，易于获得电子 电负性小的原子，易于失去电子 元素的非金属性 元素的金属性
h1 , h2 , h3
来描述，它是晶面系中任一晶面在以原胞基矢 a1 , a2 , a3 为单位长度 的坐标轴上截距的互质的倒数比。
若选晶胞基矢 表示。
a , b, c
1 1 1 h1 : h2 : h3 : : r s t 作为坐标轴，晶面指数称为密勒指数，用
h, k , l
第 12 页
第一章要点
晶面指数与晶面法线的方向余弦之间的关系为：
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cos(a1 n) : cos(a2 n) : cos(a3 n) h1 : h2 : h3
6 、倒格子 定义：若
ai
表示正格子，则倒格子定义为：
bi
由定义 晶格原胞体积 倒格矢：
2 a j ak
ai bi 2 ij
点阵 SC点阵 BCC点阵 FCC点阵 FCC点阵 FCC点阵 SC点阵 FCC点阵 简单六角点阵 SC点阵
子格子数 1个格子 1个格子 1个格子 2个格子 2个格子 2个格子 2个格子 2个格子 5个格子
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第一章要点
晶体的对称性描述 考虑到晶体微结构的平移对称性（周期性），晶体 的对称性类型可由230种空间群描述。
a1 a2 a3 K n h1b1 h2b2 h3b3
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第一章要点
正、倒格子的关系 （1 ） （ 2 ）倒格矢
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2
3
（ 3 ）倒格矢的长度正比于晶面族 h1h2 h3 面间距的倒数
K h h1b1 h2 b2 h3 b3 正格中晶面族
描述，
a1 , a2 , a3 称为固体物理学基矢，它们分别表示3个不共面方向上
的最短周期，它们的选取具有任意性。
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第一章要点
晶体 : 基元 +布喇菲格子 周期性或微观平移对称性. （周期性的破坏
缺陷、热运动.）
原子实+电子 抽象出格点. 概念 : 格矢 , 基矢 , 原胞 , 晶胞 , 威格
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晶系（点对称性对周期性的限制） 满足 32种宏观对称类型的晶胞，其 基矢 a , b, c 的组合方式只有7种，每一个组合称为一个晶系。 14 种布喇菲晶胞 按照格点在晶系中的分布情况，以上7种晶系又可分成
14 种布喇菲晶胞。 4 、配位数 晶体原子最近邻的原子数目称为配位数，由于受晶格对称性
f ( s)
e
i
2
s r
( r )d
s S S0
描述原子对X射线的散射能力， ( r )
为电子云密度。
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第一章要点
（ 3 ）几何结构因子：
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几何结构因子的定义：
原胞内所有t个原子在某一方向上引起的散射波的总振幅与某一电子 在该方向上所引起的散射波的振幅之比。
(3)金刚石结构
(4)闪锌矿结构 (5)碳60晶体结构
体的顶角上，这是金刚石结
构的一个突出特点。
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结构 SC结构 BCC结构 FCC结构 金刚石结构 NaCl结构 CsCl结构 ZnS结构 HCP结构 ABO3结构
类别 简单 简单 简单 复式 复式 复式 复式 复式 复式
基元中原（离） 子数 1 1 1 2 2 2 2 2 5
纳 - 赛兹原胞, 简单格子, 复式格子） 基元：组成晶体的最小基本单元。它可以由几个原子（离子）组成，整 个晶体可以看成是基元的周期性重复 原胞：以三个基矢为三条边所组成的平行六面体称为原胞。原胞的边长 代表了晶体在该方向上的重复周期的大小。与基元相比，原胞不仅是晶
体的最小单元，而且也包含了晶体的周期性。
由上图，我们可给出其固体物理学原胞如下图（a）所示，结晶 学原胞如下图（b）所示：
图（ a）
图（b）
从上图（a ）和（b ）可以看出，在固体物理学原胞中，只能在 顶点上存在结点，而在结晶学原胞中，既可在顶点上存在结点，也 可在面心位置上存在结点。
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第一章要点
3 、晶体结构的对称性（周期性对点对称性的限制） 对称操作（平移, 转动） 体只有
固体物理学的研究方法
理论上：是一个非常复杂的多体问题，不可能直接精确求解，需要引入 假说、模型和近似。研究周期性结构下波的运动 * 内容重点：周期结构（晶体）中的各种波 理想的周期性－－弹性波在周期势场中的传播－－晶格动力学
--- X 射线在周期势场中的传播－－X射线衍射学
基于统计物理和量子论来研究固体的热性质 单电子近似－－固体能带理论---电子在周期势场中的传播－－ 能带论 基于量子力学与统计物理来研究固体导电性
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第二章要点
共价键的饱和性
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共价键只能由未配对的电子形成，同一原子中兩个自旋相反的价电
子也不能与其它原子的电子配对 共来自键的方向性 方向性即指只在某一特定方向上形成共价键。由于非満壳层电子分 布的非对称性，因而总是在电子云密度最大的方向成键。这就是共价键
具有方向性的物理本质。电子云交迭得越厉害，共价键越稳固。
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第一章要点
布喇菲格子 （简单格子） 每个格点周围情况完全相同的格子称为布喇菲格子，基元代表点 （格点）形成的格子都是布喇菲格子。 基元只含一个原子，每个原子的周围情况完全相同，格点就代表该 原子 复式格子 当基元包含2个或2个以上的原子时，各基元中相应的原子组 成与格点相同的网格 由两个以上布喇菲格子套合而成的格子称为复式格子，若以原子为组
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第一章要点
三个具有不同“点对称性”的三维布喇菲格子原胞: (1)简立方 (2)体心立方 (3)面心立方 几种典型的晶体结构（复式格子） (1)氯化钠结构 (2)氯化铯结构 金刚石结构可看作两个面心
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立方子晶格沿立方体对角线
平移1/4对角线长度相互穿套 而成。 每个原子有四个最近邻，这 四个最近邻原子处在正四面
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第一章要点
（ 2 ）原子散射因子：
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影响衍射强度的因素：
劳埃方程、布拉格反射定律----确定产生衍射极大的晶面的方向 原子散射因子、几何结构因子----影响衍射强度。 原子散射因子定义: 对某一波长, 原子内所有电子的散射波的振幅 的几何和与一个电子的散射波的振幅之比, 称为原子散射因子 一个原子内的各个电子散射的电磁波的相互干涉，其结果常用原子散射 因子表示
2
F ( s)
j 1
t
f je
i
s r j
s S S0
描述原胞中原子分布和原子种类对散射强度的影响。 F(s)=0时，出现消光现象，即满足劳厄方程的劳厄斑，此时并不出现。
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第一章要点
劳厄衍射: 连续, 反射球 , 优点 : 用于确定衍射方向或晶体取向.
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第 19 页
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2 、晶体结合的基本类型 晶体结构的物理原因: 结合 ,结合能, 能量最低原理. 1) 晶体取哪种结构取决于组成这种结构晶体的结合能的大小及热运动 状态 , 它与组成物质的原子的电子组态密切相关, 也与晶体的能带结构 及其填充情况相关. 【 ? 是结构决定电子运动状态还是电子的运动状态决定晶体的结 构 ? 答 : 相互依赖. 】 2) （能量最低的）电子的运动状态: 键的物理本质. 它决定结构及结 构的强弱程度. （概念: 金属键, 共价键, 离子键, 分子键, 氢键 .）如: 马德
隆常数由晶格结构决定.
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第二章要点
共价健、金属键、范德瓦尔斯键和氢键。 （ 1 ）离子键：无方向性，键能相当强； （ 2 ）共价键：饱和性和方向性，其键能也非常强；
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晶体中原子的相互作用称为键，晶体结合按键的性质主要有以下几种：离子鍵、
（ 3 ）金属键：有一定的方向性和饱和性，其价电子不定域于2 个原子实之间，而是 在整个晶体中巡游，处于非定域状态，为所有原子所“共有”； （ 4 ）范德瓦尔斯键：依靠瞬时偶极距或固有偶极距而形成，该键结合能较弱； （ 5 ）氢键：依靠氢原子与2个电负性较大而原子半径较小的原子（如O，F ，N等） 相结合形成的。该键也既有方向性，也有饱和性，并且是一种较弱的键
h1h2 h3
正交。
d 2 K h
（4 ） 对于立方晶系：
Rn K h 2
为整数。
d hkl
1 h k l a b c
2 2 2
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第一章要点
7 、晶体的X射线衍射
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（ 1 ）劳厄方程：入射波矢k和散射波矢k0 满足
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第一章
1 、晶体与非晶体
晶体的结构
要点
固体按其分子（原子）排列的有序程度，可分为晶体和非晶体，晶体具 有长程有序，非晶体仅具有短程有序。长、短程序的区分是以微米数量 级为界线的。 2 、晶体结构的周期性