电子科技大学固体物理-2006年考研试题
固体物理学A卷真题2006年
固体物理学A卷真题2006年(总分:150.00,做题时间:90分钟)一、(总题数:4,分数:40.00)1.从对称性看,晶体、准晶和非晶在原子排列上有什么特点?对于任何晶体,其允许的转动对称性只能是哪些?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(从对称性看:在原子排列上,晶体具有长程的平移对称序(周期性) 和长程的取向序;准晶具有长程的取向序而缺乏长程的平移对称序;非晶则两者皆无。
对于任何晶体,其允许的转动对称只能是:1,2,3,4,6重转动对称。
)解析:2.晶体中的位错是几维缺陷?有几种基本类型?各有什么特点?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(晶体中的位错是一维缺陷。
有两种基本类型:刃位错和螺位错。
刃位错线垂直于滑移方向,螺位错线平行于滑移方向。
)解析:3.请写出布洛赫(Bloch) 定理,并简单地说出其物理意义。
(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(Bloch 定理:对于周期性势场,其中可取该晶体布拉菲(Bravais) 格子的任何格矢,其单电子薛定谔方程的本征函数为,其中。
其物理意义是:在周期势场的作用下,电子波函数不再是自由电子时的平面波,而是受到周期调幅的平面波。
(或者回答为:在相距为的两原胞。
))解析:4.在计算晶格比热时,爱因斯坦模型和德拜模型分别作了什么近似?(分数:10.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(在计算晶格比热时,爱因斯坦模型假设晶体中的各原子的振动可以看作是相互独立的,所有原子都具有相同的振动频率。
固体物理学A卷真题2006年
2006年硕士学位研究生入学统一考试试题固体物理学A卷一、简要回答以下问题。
1.从对称性看,晶体、准晶和非晶在原子排列上有什么特点?对于任何晶体,其允许的转动对称性只能是哪些?2.晶体中的位错是几维缺陷?有几种基本类型?各有什么特点?3.请写出布洛赫(Bloch) 定理,并简单地说出其物理意义。
4.在计算晶格比热时,爱因斯坦模型和德拜模型分别作了什么近似?二、对于一个具有面心立方结构的金属,其晶格常数为a,1.写出其最近邻的原子个数及最近邻原子间距。
2.画出其(100) 面上的原子排列,由此得到一个二维的布拉菲(Bravais) 格子,在图中画出其基矢和原胞。
3.写出这个二维布拉菲格子的倒格矢。
4.画出第一布里渊区,并求出其面积。
三、一个边长为a的正方形金属薄膜,可以看作是一个二维的自由电子系统,其总电子数为N。
请求出:与电子浓度n的关系。
1.该系统费米面的形状; 2.费米波矢kF四、电子在一维周期场中的势能函数为为大于0的常数,n为任意整数,a=4b。
其中H1.画出此势能曲线,并求出势能平均值;2.请问满足什么条件时可用近自由电子近似?3.在近自由电子近似下,请用简并微扰法推导出禁带宽度的表达式;4.请求出晶体的第二个禁带宽度。
五、在能带论中,电子态密度的定义是什么?假设抛物线型的色散关系,请算出在一维、二维和三维下的电子态密度,并画出示意图。
六、对一理想的晶体外加一个恒定的均匀磁场B(假设B不太大) 。
磁场B方向平行于z轴方向。
若电子具有抛物线形的能量色散关系,在半经典模型下(即把电子运动近似当作经典粒子来处理) ,1.试推导出电子在真实空间中是怎样运动的;2.试推导出电子在k空间中是怎样运动的;3.请问可以通过什么实验来确定电子的有效质量,怎么确定?2006年固体物理学A卷参考答案一、简要回答以下问题。
1.从对称性看:在原子排列上,晶体具有长程的平移对称序(周期性) 和长程的取向序;准晶具有长程的取向序而缺乏长程的平移对称序;非晶则两者皆无。
中科院固体物理考研辅导与真题
中科院固体物理考研真题解析及考研辅导(2006)soffeeswx2006前 言本资料主要用于中科院的固体物理考研参考。
中科院的很多研究所的硕士入学考试都有固体物理(均为可选),例如半导体所、高能物理所、物理所、金属所、上海应用物理研究所、上海技术物理研究所和上海硅酸盐研究所等,这表明固体物理这门课程对我们以后在研究生阶段的学习和研究是非常重要的,因此我们在这门课程的复习过程中要认真对待,对教材的相关内容要理解透彻。
本资料不作理论研究用,仅用于考研复习参考资料,主要是参照中科院的新大纲来编写的。
大纲中给出的参考资料有两本,分别为教材一《固体物理基础》(阎守胜编)和教材二《固体物理学》(黄昆编),另外,根据很多同学的推荐本人再向大家推荐一本教材,就是方俊鑫和陆栋主编的《固体物理学(上册)》,在本资料里把它称为教材三。
这三本教材中最重要的还是教材二,其中主要是前六章,希望大家都能仔细复习。
本资料按照新大纲要求分为七章,每章都分为三部分(除第三章外):考试指导、基本知识点和试题分析。
考试指导是来自于本人考研复习的经验,纯属个人意见,希望能对大家有帮助。
基本知识点大多都是考试重点,不是重点内容的将会说明。
试题分析是很重要的部分,我们要通过例题来加强对知识的理解和掌握,通过分析解题来进一步抓住考点。
另外,本资料例题均选自于往年考试真题,因为真题最具有参考性,解题过程中最重要的是知识点分析,其答案仅供参考。
由于本人知识有限,本资料在编写过程中定有一些不妥或错误之处,诚恳大家在以后的交流中批评、指正。
中科院研究生院硕士研究生入学考试《固体物理》考试大纲本《固体物理》考试大纲适用于中国科学院凝聚态物理及相关专业的硕士研究生入学考试。
《固体物理》是研究固体的结构、组成粒子的相互作用以及运动规律的学科,是物理研究的一个重要组成部分,是许多学科专业的基础课程,其主要内容包括晶体结构、晶格振动、能带理论和金属电子论等内容。
电子科技大学06级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)
电子科技大学期末考试 06级《大学物理(下)》B 卷(考试时间90分钟,满分100分)一、 选择题(每题4分,共24分)1. 将尺寸完全相同的铜环和铝环适当放置,使通过两环内的磁通量的变化率相等。
则这两环中的感生电场和感生电流:A. 两环中的感生电场相等;B. 铜环中的感生电场大于铝环中的感生电场;C. 两环中的感生电流相等;D. 铝环中的感生电流大于铜环中的感生电流; 2. 均匀磁场中有一弯成如图所示形状横截面积为S 的铜线(质量密度为ρ),其中OA 和DO ’两段保持水平,AB =BC =CD =a , 可绕OO ’转动。
当铜线中的电流为I 时,测得平衡时AB 段和CD 段与竖直方向的夹角为α。
则磁感应强度的大小为: A.Sgtg Iρα;B.2Sg tg I ρα; C. 3Sg tg I ρα; D. sin SgIρα; 3. 如图所示劈尖,劈尖角为θ, 以波长为λ的单色光垂直入射,则在厚度为e 处,反射方向两相干光的光程差为: A. 2.3e ; B. 2.32e λ+; C. 2.5e ; D. 2.52e λ+;4. 若一束自然光以布儒斯特角入射到某介质面上,则折射光为 A.只有垂直振动的线偏振光;B. 只有平行振动的线偏振光;C. 平行振动多于垂直振动的部分偏振光;D.垂直振动多于平行振动的部分偏振光;5. 在观察单缝的夫朗和费衍射时,如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴向上或向下移动,屏上的衍射图样将: A. 单缝向上则衍射图样中心向下移动;B. 单缝向上则衍射图样中心向上移动; C. 单缝向上或向下移动,衍射图样中心都保持不动;D.不能确定;6. 动能为E k =1.53MeV 的电子的德布罗意波长为: A.136.2810nm -⨯, B. 136.2810m -⨯, C. 142.4810nm -⨯, D. 142.4810m -⨯;二、 填空题II(每空2分,共26分)1. 一载有电流I 的无限长圆柱体,半径为R ,电流在其截面上均匀分布,则圆柱体内外的磁感应强度分别为 (1) 和 (2) ;2. 某一粒子的质量为0.5克,带有82.510-⨯库仑的电量,设其获得一大小为46.010m s ⨯的初始水平速度,如图,若利用磁场使该粒子仍沿水平方向运动,则应加的磁感应强度方向为 (3) ,大小为 (4) ;3. 在真空中,一平面电磁波的电场)/()](cos[0m V cxt E E E y -==ω,则该电磁波的磁感应强度的振幅为(5) ,传播方向为 (6) ;4. 波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中, 由a 点传到b 点,位相改变π,则光程改变 (7) ,光从a 点到b 点的几何路程为 (8) ;5. 空腔辐射体(视为绝对黑体)在5000K 时,辐射的峰值波长=m λ (9) ;辐射出射度为 (10) ;6. S 系中一质量密度为ρ、边长为l 的立方体,若使此立方体沿平行于一边的方向以速度0.6v c =运动,则在S 系中测得其体积为 (11) ,动能为 (12) ;7. 已知一维无限深势井中粒子的波函数为:x an a x n πψsin 2)(=,则n = 3时,粒子在3a x =处出现的概率密度为 (13) ;三、 (10分)一无限长载流直导线与一边长为L 的正方形载流线圈共面,其相对位置如图所示,求:(1) 正方形线圈磁矩的大小与方向;(2) 把该线圈平移至载流直导线左边对称位置,磁力所做的功;四、 (10分) 一N 1匝、面积为S 的圆形小线圈,放在另一半径为R 共N 2匝的大圆形线圈的中央,两者共面,如图,设小线圈内各点的磁感应强度相同。
西安电子科技大学固体物理试题
·考试时间 120分钟试题Array班级学号姓名一、简答题(共65分)1.名词解释:基元,空间点阵,复式格子,密堆积,负电性.(10分)2.氯化钠与金刚石就是复式格子还就是单式格子,各自得基元中包含多少原子?分别就是什么原子?(6分)3.在固体物理中为什么要引入“倒空间”得概念?(5分)4.在晶体得物相分析中,为什么使用X光衍射而不使用红外光?(5分)5.共价键得定义与特点就是什么?(4分)6.声子有哪些性质?(7分)7.钛酸锶就是一种常见得半导体材料,当产生晶格振动时,会形成多少支格波,其中声学支与光学支格波各多少支?(5分)8.晶格振动得Einsten模型在高温与低温下都与实验定律符合吗?为什么?(5分)9.试画出自由电子与近自由电子得D~En关系图,并解释二者产生区别得原因。
(8分)10.费米能级Ef得物理意义就是什么?在绝缘体中费米能级处在导带、禁带、价带得哪个中? 两块晶体得费米能级本来不同,Ef1≠E f2,当两块晶体紧密接触后,费米能级如何变化?(10分)二、计算题(共35分)1.铜靶发射λ=0、154nm得X射线入射铝单晶(面心立方结构),如铝(111)面一级布拉格反射角θ=19、2º,试据此计算铝(111)面族得面间距d与铝得晶格常数a.(10分)2.图示为二维正三角形晶格,相邻原子间距为a.只计入最近邻相互作用,使用紧束缚近似计算其s能带E(k)、带中电子得速度v(k)以及能带极值附近得有效质量m*。
(15分)3。
用Debye模型计算一维单式晶格得热容.(10分)参考答案一、简答题(共65分)1、(10分)答:基元:组成晶体得最小结构单元。
空间点阵:为了概括晶体结构得周期性,不考虑基元得具体细节,用几何点把基元抽象成为一点,则晶体抽象成为空间点阵。
复式格子:晶体由几种原子组成,但各种原子在晶体中得排列方式都就是相同得(均为B格子得排列),可以说每一种原子都形成一套布拉菲子格子,整个晶体可以瞧成就是若干排列完全相同得子格子套构而成.密堆积:如果晶体由全同得一种粒子组成,而粒子被瞧成就是小圆球,这些小圆球最紧密得堆积状态,此时它有最大得配位数12。
成都电子科技大学大学物理2003-2016年考研初试真题+答案
共6页第1页 电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:811 大学物理注:所有答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。
一、选择题(本题共计42分,每题3分)1两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同,若物体A 的动量在数值上比物体B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA . (B) E KB 一定小于E KA .(C) E KB =E KA . (D) 不能判定谁大谁小. [ ] 2 如图所示,两个同心均匀带电球面,内球面半径为R 1、带有电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2,则在外球面外面、距离球心为r 处的P 点的场强大小E 为: (A) 20214rQ Q επ+. (B)()()2202210144R r Q R r Q -π+-πεε. (C) ()2120214R R Q Q -π+ε. (D) 2024r Q επ. [ ]3设某种气体的分子速率分布函数为f (v ),则速率在v 1─v 2区间内的分子的平均速率为(A) ()⎰21d v v v v v f . (B) ()⎰21d v v v v v v f . (C)()⎰21d v v v v v f /()⎰21d v v v v f . (D) ()⎰21d v v v v f /()⎰∞0d v v f . [ ]4电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,。
电子科技大学固体物理期末试题.(DOC)
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末考试固体电子学课程考试题卷(分钟)考试形式:考试日期200 7 年7 月日课程成绩构成:平时20 分,期中10 分,实验0 分,期末70 分一.填空(共30分,每空2分)1.Si晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示)(21kjaa+=,)(22kiaa+=,………密………封………线………以………内………答………题………无………效……)(23j i a a +=。
假设其结晶学原胞的体积为a 3,则其固体物理学原胞体积为341a。
2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2)(0{2j i j i ij j i b a ==≠==⋅ππδ ,由倒格子基矢332211b l b l b l K h ++=(l 1, l 2, l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。
最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。
3.声子是格波的能量量子,其能量为ħω,动量为ħq 。
二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。
答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。
晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。
………密………封………线………以………内………答………题………无………效……2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别?答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。
电子科技大学固体物理期末试题.()
电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第二 学期期 末 考试固体电子学 课程考试题 卷 ( 分钟) 考试形式: 考试日期 200 7 年 7 月 日课程成绩构成:平时 20 分, 期中 10 分, 实验 0 分, 期末 70 分一. 填空(共30分,每空2分)1. Si 晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示)(21k j a a,)(22k i a a ,)(23j i a a 。
假设其结晶学原胞的体积为a 3,则其固体物理学原胞体积为341a。
2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2)(0{2j i j i ij j i b a ,由倒格子基矢332211b l b l b l K h (l 1, l 2,l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。
最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。
3.声子是格波的能量量子,其能量为ħ ,动量为ħq 。
二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。
答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。
晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。
2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别?答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。
3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。
2005年电子科技大学105固体物理(在职)考研试题
电子科技大学2005年在职攻读专业学位研究生入学考试试题考试科目考试科目:: 105 固体物理一、填空(每空2分,共40分)1、钛酸钡(BaTiO 3)具有---------------------结构结构,,其结晶学原胞中包含-----------------个原子个原子,,其固体物理学原胞中包含----------------------个原子个原子;;若该晶体的晶格常数为a ,则其固体物理学原胞的体积为--------------------------,第一布里渊区的体积为---------------------2、已知某已知某晶体的基矢取为晶体的基矢取为 1a ρ, 2a ρ, 3a ρ, 某晶面在三个基矢上的截距分别为3,2,-1,则该晶面的晶面指数为-----------,晶向32132a a a R ρρρρ+−=的晶向指数为-----------3.根据晶体结合力性质的不同根据晶体结合力性质的不同,,晶体可以粗略地分为晶体可以粗略地分为::------------------, ----------------,----------------,------------------,-------------------。
4.根据晶体中缺陷的几何尺寸和几何形状 ,缺陷大致可分为------------,--------------,---------------,-------------四类四类。
5、在周期性势场中在周期性势场中,,电子波函数具有-----------------------------形式形式,,其特点是-----------------------------------------------------------------------------------------------6、在极低温度下在极低温度下,,晶格振动的比热与温度的关系为---------------------------------;电子的比热与温度的关系为-----------------------------。
电子科技大学考研818固体物理历年真题及答案汇编2(2009-2016)
电子科技大学硕士研究生入学考试818固体物理历年真题及参考答案汇编2汇编1包含年份:1997、2001、2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008 汇编2包含年份:2009、2010、2011、2012、2013、2014、2015、2016*2016年以后官方不再公布真题*真题和答案均无缺失,全部收录电子科技大学2009年硕士研究生入学818固体物理试题答案一、简答题1、同2007、二、12、同2006、三、13、晶体:排列长程有序,具有周期性和平移对称性;准晶体:排列短程有序,具有周期性和平移对称性非晶体:排列短程有序,长程无序;单晶体:整块晶体材料中原子都是规则的周期性重复排列,一种结构贯穿整体;多晶体:大量微小单晶(晶粒)随机堆砌而成的整块材料4、同2005、二、45、倒格子的一个点代表了晶格中的一族晶面;正格子单位为m,表示位置空间,倒格子单位m-1,表示状态空间。
6、同2007、二、47、同2004、一、48、同2006、三、49、同2005、二、310、物理意义:概括了晶体内部势场的作用,是外力与加速度的一个比例系数,是状态波矢k的函数;用处:使电子加速度和外力满足非常简单的关系,使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时,可以不涉及到半导体内部势场的作用,为分析电子在外力唱中的运动带来方便。
二、同2005、三三、五、共 3 页 第 1 页电子科技大学2014年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:818 固体物理注:所有答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。
一、填空题 (共30分,每空1分)1、立方ZnS 晶体为闪锌矿结构,它属于 ① 晶系的 ② 晶胞,立方ZnS 的结晶学原胞包含 ③ 个Zn 原子和 ④ 个S 原子,立方ZnS 的固体物理学原胞包含 ⑤ 个Zn 原子和 ⑥ 个S 原子。
2、若某晶面在三个基矢上的截距分别为3,2,-1,则该晶面的晶面指数为 ① ,晶向32132a a a R r r r r +−=的晶向指数为 ② 。
中科院考研物理 固体物理真题 2006年B卷
固体物理学B卷真题2006年一、简要回答以下问题。
1、请证明晶体中允许的转动对称轴只能是1,2,3,4和6重轴。
2、请问固体结合有几种基本形式?请分别列出以这几种基本形式结合的2个典型例子。
3、请给出电子比热与温度的关系。
知道这两者的关系后可以得到关于费米面的什么信息?4、请问能带论建立在哪些假设上?5、请简要阐述声子的概念。
二、对于一个具有体心立方结构的金属,其晶格常数为a,1、写出其最近邻的原子个数及最近邻原子间距;2、画出其(100) 面上的原子排列,由此得到一个二维的布拉菲(Bravais) 格子,在图中画出其基矢和原胞;3、写出这个二维布拉菲格子的倒格矢;4、画出第一布里渊区,并求出其面积。
三、一维一价的金属,有N个原子,a为晶格常数。
考虑抛物线型的色散关系,试求该系统的1、电子态密度;2、绝对零度时费米能;3、绝对零度时每个电子的平均能量。
四、一维的单原子链,原子个数为N,原子间距为a。
1、用紧束缚近似方法求出与原子s态能级对应的能带ε(k) ;2、求出其电子态密度的表达式;3、试求该能带宽度。
五、请分别在以下模型中计算一维单原子链在极低温时晶格热容与温度的函数关系。
设原子数为N,原子间距为a。
1、爱因斯坦模型;2、德拜模犁。
答案:一、1、证:假定是布拉菲格子在该方向的最短格矢,并有通过原点0与纸面垂直的n重轴。
旋转角为θ=2π/n时,转到,必为格矢。
其逆操作为转动-θ=-2π/n,所得矢量亦为格矢。
方向,按布拉菲格子定义应为格矢。
若的长度为a,则:(m为整数) 。
2a cos θ=2a cos 2π/n=ma,故cos 2π/n=m/2。
则:m=0,1,2,-1,-2;6,1,3,2。
2、固体结合有离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔斯结合等基本形式。
以离子性结合的为离子晶体,如NaCl,CsCl晶体等;以共价结合为共价晶体,如硅,锗等;以金属性结合的为金属,如镁,铝等:以3、。
固体物理期末3套精彩试题题
电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末考试固体电子学课程考试题卷(分钟)考试形式:考试日期200 7 年7 月日课程成绩构成:平时20 分,期中10 分,实验0 分,期末70 分一.填空(共30分,每空2分)1.Si晶体是--格子,由两个----的子晶格沿---套构而成;其固体物理学原胞包含---个原子,其固体物理学原胞基矢可表示-,-, -。
假设其结晶学原胞的体积为a3,则其固体物理学原胞体积为-。
2.-称为布拉菲格子;倒格子基矢与正格子基矢满足-,-称为倒格子格子;-称为复式格子。
最常见的两种原胞是--和- 3.声子是-,其能量为-动量为-二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。
-2.晶体的结合能, 晶体的能, 原子间的相互作用势能有何区别?-3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。
-4.简述空穴的概念及其性质.-5.根据量子理论简述电子对比热的贡献,写出表达式,并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑?--三.综合应用(共40分)1.(10分)已知半导体InP 具有闪锌矿结构,In,P 两原子的距离为d=2Å,试求:(1)晶格常数;(2)原胞基矢及倒格子基矢;(3)密勒指数为(1,1,0)晶面的面间距,以及In(1,1,0)晶面与P (1,1,1)晶面的距离。
2. (15分)设有某个一维简单格子,晶格常数为a,原子质量为M ,在平衡位置附近两原子间的互作用势可表示为:32206121)21()(r r r a a U r U ξηξη+++-= 式中η和ξ都是常数,只考虑最近邻原子间的相互作用,试求:(1)在简谐近似下,求出晶格振动的色散关系;(2)求出它的比热0V C 。
(提示:a r dr r u d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=22)(β3. (15分)用紧束缚近似写出二维正方点阵最近邻近似下的s电子能带的能量表达式,并计算能带宽度及带底电子和带顶空穴的有效质量。
华中科技大学2006年固体物理考研题
华中科技大学二00六年招收硕士研究生入学考试试题考试科目:固体物理适用专业:微电子学与固体电子学(除画图题外,所有答案都必须写在答题纸上,写在试题上及草稿纸上无效,考完后试题随答题纸交回)1、写出七种晶系的名称。
2、何为第一布里渊区,它的体积与正点阵初基晶胞的大小有何关系。
3、对于二维正点方阵,绘出第一、二布里渊区示意图。
4、写出分子晶体相互作用能的表达式,指出各项的物理意义,并表示出平衡时原子间的最邻近距离。
5、为什么在讨论晶格振动的内能时,通常不考虑光学模式的影响。
6、绘出晶格导热率随温度变化的示意图,指出在高温和低温极限下晶格热导率对温度的依赖关系,并给与简要说明。
7、对于绝对零度下的自由电子气体,当体积增大时,态密度、费米能级和电子平均动量分别将增大还是减小?说明理由。
8、晶体中,当电子处在布洛赫态ψF()时说明理由。
9、比较宽度不同的两个能带,哪一个能带中的电子公有化运动程度高?10、解释直接带间隙半导体和间接带系半导体,并各举出一个例子二.(16分)证明劳厄衍射条件2=G 2与布拉格方程等价。
这里为入射x线波矢,为倒点阵平移矢量。
三.(16分)设晶体总的相互作用能可表示为u(r)=-α/r m+β/r n,其中,第一项为吸引能;第二项为排斥能;r为最邻近原子间的距离,α、β、n 和m 均为大于零的常数。
(1)证明,要使该晶体处于稳定平衡状态,必须满足 n>m ;(2)计算平衡时,晶体中最邻近原子的间距ro 和晶体的相互作用能u(ro)。
四.(16分)对于面积为S 的二维晶体,设晶波的传播速度为v ,初基晶胞总数为N ,应用Debye 模型分别计算:(1)晶格振动的模式密度D (ω);(2)Debye 频率ωD ;(3)晶体的零点振动能E D (用N 和ωD 表示)。
五.(16分)证明二维自由电子气的化学势μ(T )=k B Tln[exp ﹙n πh 2/mk B T ﹚-1],其中m 为电子质量,n 为电子面密度。
成都电子科技大学固体物理2005-2016年考研初试真题+答案
电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目:818 固体物理注:所有答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。
一、填空题(共30分,每空1分)1、半导体材料Si 具有金刚石型晶体结构,晶格常数为a ,布喇菲格子是 ① ;一个惯用元胞(结晶学元胞)内的原子数 ② ,其配位数为 ③ 。
惯用元胞体积为 ④ ;第一布区体积 ⑤ ;硅晶体晶格振动的格波支数为 ⑥ 支,其中,声学格波的支数为 ⑦ 支,光学格波的支数为 ⑧ 支。
2、晶体宏观对称操作中包含 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 、 ⑤ 、 ⑥ 、 ⑦ 、 ⑧ 共8种独立基本对称操作元素。
3、假设有某一维复式格子,其每个固体物理学原胞中含有2个原子,整个晶体共有N 个固体物理学原胞,整个晶体共有2N 个原子,晶体的自由度数为2N ,则对于这样一种二维复式格子的晶格振动, (1). 共存在 ① 支独立的格波; (2). 有意义的波矢q 的取值个数为 ② ;(3). 晶格振动的频率数为 ③ 。
4、螺位错线与滑移矢量之间的方向关系是 ① ,刃型位错线与滑移矢量之间的方向关系是 ② 。
5、电子在三维周期性晶格中波函数方程的解具有 ① 形式?式中 ② 在晶格平移下保持不变。
6、金属电子论中,金属晶体中自由电子遵从 ① ,其占据能量E 的几率函数为② ,其能量波矢关系(E ~k )为 ③ 。
金属电子论中,高温时金属晶体的比热为 ④ ;低温时金属晶体的比热为 ⑤ 。
7、在边长为L 的立方金属中,自由电子的能量可以用一组量子数表示为 ① 。
8、晶体的第n 个禁带宽度E g 为 ① 。
二、简答题(共60分,每题10分)1、作图证明六方密堆积结构中,128() 1.6333c a =。
2、在立方晶胞中, 作图指出(111)面与(100)面交线的晶向。
3、通过不同的结合力原子结合成晶体,试分析离子结合和共价结合的特点。
4、简述声子的概念和性质。
5、在近自由电子近似中,某晶体中电子的E~K 关系广延图如下,简述晶体能带结构的特点? a -2323a ππa π-a π-a πa πK E6、简述电子有效质量为负值的物理解释?三、计算题(共60分,第1题10分,第2、3题15分,第4题20分)1、(10分)利用晶面面间距d hkl 与倒格矢K hkl 的关系2hkl hkl d K π=,求晶格常数为a 的面心立方晶面族(h 1 h 2 h 3)的面间距。