2011年固体物理思考题

《固体物理》总复习思考题

第一部分 固体结晶学理论

1.晶体结构、空间点阵、B 格子、基元、初基元胞、惯用元胞、单式格子、复式格子。

2.晶格常数、原子半径、配位数、致密度、立方晶系最大间隙原子半径。

3.晶向指数、晶面指数、等效晶向、等效晶面、六方晶系的四指标表示法。

4.金刚石结构常用晶向晶面上原子的排列情况、各向异性和解理性。

5.金刚石结构常用晶向晶面上化学腐蚀坑的形状。

6.倒格子的定义和性质。

7.晶体结构、B 格子、倒格子之间的关系。

8.fcc 和bcc 互为倒格子。

9.布里渊区、fcc 第一布里渊区的形状。

10.原子负电性的定义和物理意义。

11.共价键的饱和性和方向性。

12.sp 3杂化轨道理论。

13.电离度、闪锌矿结构的极性。

14.晶体结合能、马德隆常数

第二部分 晶格振动理论

1.晶格振动的物理框架是牛顿力学而不是量子力学，原因？

2.格波、近邻近似和简谐近似。

3.一维格波波矢q 的特点、取值范围、取值。

4.一维单原子链和一维双原子链的色散关系。

5.玻恩－卡曼周期性边界条件的前提、模型和结论。

6.声学波、光学波的定义和本质。

7.三维晶体中q →

的密度、声学波支数，光学波支数、格波总支数及格波总数。

8.晶格振动模式密度g(ω)的定义和表示。

9.声子、平均声子数、声子的性质。

10.晶格热容、Einsten 模型和Debye 模型。

11.二模型与实验结果比较。

12. N 过程和U 过程。

13.声学支和光学支对热导的贡献。

14.晶格热导率随温度变化规律的定性解释。

15.简谐近似的成功之处和局限性、非简谐效应。

第三部分 固体能带理论

1.能带结构、电子共有化运动、绝热近似、单电子近似。

2.固体能带论的基本思路是怎样的？

3.Bloch 定理、特点、证明、推论。中心方程的物理意义。

4.在第一B 、Z 内波矢K →的取值、K →点数、K →

点密度。

5.能态密度、自由电子的能态密度。

6.特鲁多模型的成功之处及其局限性。

7.克龙尼克-潘纳模型的思路、结论。

8.近自由电子近似、紧束缚近似。

9.费米能级及其物理意义。

10.晶体膨胀时费米能级如何变化，温度升高时费米能级如何变化。

11.电子对晶格热容的贡献。

12.按近自由电子近似，晶体中的能隙是如何解释的？

13.讨论存在外电场时晶体中电子的输运的基本思路。

14.有效质量、空穴的引入及其物理意义。

15.有效质量无穷大时的物理意义。

16.满带电子不导电。

17.导体、半导体、绝缘体的能带论解释。 第四部分 固体缺陷理论

1.缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

2.肖特基缺陷、费仑克尔缺陷、间隙原子、杂质。

3.棱(刃)位错和螺位错、位错线与滑移方向的关系。

4.层错、缺陷有序化。

5.扩散、扩散的必要条件及其微观机制。

6.恒定源扩散和恒定表面浓度扩散。