固體物理 《固體物理》教學(xué)安排(碩士生)

1、固體物理學(xué)電子教案策劃 設(shè)計(jì) 制作徐 旭 明版本V1.11固體物理學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：固體物理（Solid State Physics）授課對象：物理學(xué)系本科生 周學(xué)時(shí)4 總學(xué)時(shí)64 學(xué)分4預(yù)備知識：量子力學(xué)、熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理、原子物理、普通物理課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位及作用：固體物理是物理學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體物理、固體化學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)，具有非常重要的作用。是晶體結(jié)構(gòu)、x射線衍射、材料物理等課程的必須的基礎(chǔ)課程的基本要求：掌握固體的結(jié)構(gòu)及其組成粒子（原子、離子、電子）之間的相互作用、運(yùn)動規(guī)律，晶體結(jié)構(gòu)與物質(zhì)力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)性質(zhì)的之間的關(guān)系。重點(diǎn)是晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合、晶格振動、能帶論、金

2、屬自由電子論、半導(dǎo)體電子論 2教材名稱：固體物理學(xué)作者：黃昆 韓汝琦出版日期：1988年10月出版社：高等教育出版社獲獎情況：全國優(yōu)秀教材特等獎使用情況：國內(nèi)許多院校使用主要參考書：固體物理學(xué) 方俊鑫 陸棟主編 上冊Introduction to Solid State Physics, C Kittle Solid State Physics, N W Aschroft固體物理學(xué)基礎(chǔ) 閻守勝教學(xué)反饋信箱： 3教學(xué)時(shí)數(shù)分配第一章 晶體結(jié)構(gòu)（10學(xué)時(shí)）第一節(jié) 典型晶格實(shí)例（含緒論） 第二節(jié) 晶體的周期性 （2學(xué)時(shí)/1.1,1.2）第三節(jié) 晶向、晶面、密勒指數(shù) （2學(xué)時(shí)/1.6） 第四節(jié) 倒格子（

3、2學(xué)時(shí)/1.3,1.4,1.5）第五節(jié) 晶體的宏觀對稱性 第六節(jié) 點(diǎn)群（2學(xué)時(shí)/1.11）第七節(jié) 晶格的對稱性 第八節(jié) 晶體表面的幾何結(jié)構(gòu) 第九節(jié) 非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)第十節(jié) 準(zhǔn)晶態(tài)（2學(xué)時(shí)/1.9,1.12）第二章 固體的結(jié)合（學(xué)時(shí)）第一節(jié) 離子性結(jié)合 第二節(jié) 共價(jià)結(jié)合（2學(xué)時(shí)/2.1,2.2）第三節(jié)金屬結(jié)合 第四節(jié) 范德瓦爾斯結(jié)合第五節(jié) 元素與化合物晶體的結(jié)合的規(guī)律性（2學(xué)時(shí)/2.3）第三章 晶格振動與晶體的熱學(xué)性質(zhì)（12學(xué)時(shí)）第一節(jié) 簡諧近似與簡正坐標(biāo) 第二節(jié)一維單原子鏈（2學(xué)時(shí)/3.1）第三節(jié) 一維雙原子鏈 聲學(xué)波與光學(xué)波 （2學(xué)時(shí)/ 3.2 ） 第四節(jié) 三維晶格的振動（2學(xué)時(shí)/ 3.3

4、） 第五節(jié) 離子晶體的長光學(xué)波 （2學(xué)時(shí)/ 3.5 ）第六節(jié) 確定晶格振動譜的實(shí)驗(yàn)方法 第七節(jié)局域振動 第八節(jié)晶格熱容的量子理論(1) （2學(xué)時(shí)/ 3.6,）第八節(jié)晶格熱容的量子理論(2) 第九節(jié)晶格振動模式密度第十節(jié)晶格的狀態(tài)方程和熱膨脹 第十一節(jié) 晶格的熱傳導(dǎo) 第十二節(jié) 非晶固體中的原子振動（2學(xué)時(shí)/3.10）4第四章 能帶理論（10學(xué)時(shí)）第一節(jié)布洛赫定理 第二節(jié)一維周期場中電子運(yùn)動的近自由電子近似（2學(xué)時(shí)/4.1,4.2）第三節(jié)三維周期場中電子運(yùn)動的近自由電子近似 第四節(jié) 贗勢（2學(xué)時(shí)/4.3）第五節(jié)緊束縛近似-原子軌道線性組合法（2學(xué)時(shí)/4.4）第六節(jié)晶體能帶的對稱性 第七節(jié)能態(tài)密度與

5、費(fèi)米面（2學(xué)時(shí)/4.8）第八節(jié)表面電子態(tài) 第九節(jié) 無序系統(tǒng)中的電子態(tài)（2學(xué)時(shí)/4.11）第五章 晶體中電子在電場和磁場中的運(yùn)動（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)電子運(yùn)動的半經(jīng)典模型 第二節(jié)恒定電場作用下電子的運(yùn)動（2學(xué)時(shí)/5.1） 第三節(jié)導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體的能帶解釋第四節(jié)恒定磁場下電子的運(yùn)動（2學(xué)時(shí)/5.4） 第五節(jié)回旋共振 第六節(jié) 德哈斯范阿爾芬效應(yīng)（2學(xué)時(shí)/5.5）5第六章 金屬電子論（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)費(fèi)米統(tǒng)計(jì)和電子熱容量 第二節(jié) 功函數(shù)與接觸電勢 第三節(jié) 分布函數(shù) 波爾茲曼方程（2學(xué)時(shí)/6.1）第四節(jié) 弛豫時(shí)間近似和電導(dǎo)率公式 第五節(jié)各向同性彈性散射和弛豫時(shí)間第六節(jié) 晶格散射和電導(dǎo)（2學(xué)時(shí)/6.4）第七節(jié)

6、 波爾茲曼方程的局限性 KuboGreen wood公式第八節(jié) 非晶態(tài)金屬的電阻率及其溫度關(guān)系第九節(jié)金屬絕緣體轉(zhuǎn)變（2學(xué)時(shí)/6.5,6.6）第七章 半導(dǎo)體電子論（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)半導(dǎo)體的基本能帶結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 半導(dǎo)體中的雜質(zhì) 第三節(jié) 半導(dǎo)體中電子的費(fèi)米統(tǒng)計(jì)分布（2學(xué)時(shí)/7.1）第四節(jié) 電導(dǎo)和霍耳效應(yīng) 第五節(jié)非平衡載流子第六節(jié)結(jié)（2學(xué)時(shí)/7.3）第七節(jié) 金屬絕緣體半導(dǎo)體系統(tǒng)和反型層第八節(jié)異質(zhì)結(jié) 第九節(jié) 非晶態(tài)半導(dǎo)體（2學(xué)時(shí)/7.5）6第八章 固體的磁性（學(xué)時(shí)）第一節(jié)原子的磁性 第二節(jié) 固體磁性概述 第三節(jié) 電子的泡利自旋順磁性與朗道抗磁性（2學(xué)時(shí)）第四節(jié) 順磁性的統(tǒng)計(jì)理論和順磁離子鹽第五節(jié) 鐵磁性和

7、分子場理論第六節(jié) 自發(fā)磁化的局域電子模型（2學(xué)時(shí)）第七節(jié) 自旋波 第八節(jié) 自發(fā)磁化的能帶模型 第九節(jié) 磁疇和技術(shù)磁化第十節(jié)反鐵磁性和亞鐵磁性（2學(xué)時(shí)）第九章 固體中的光吸收（學(xué)時(shí)）第一節(jié)固體光學(xué)常數(shù)間的基本關(guān)系 第二節(jié)固體中光吸收過程第三節(jié)半導(dǎo)體的帶間光吸收（2學(xué)時(shí)）第四節(jié)激子光吸收 第五節(jié)自由載流子光吸收 第六節(jié) 晶格弛豫及其對電子躍遷的影響（2學(xué)時(shí)）第十章 超導(dǎo)電的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律（學(xué)時(shí)）第一節(jié)超導(dǎo)體的基本電磁學(xué)性質(zhì) 第二節(jié)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變和熱力學(xué)第三節(jié)倫敦電磁學(xué)方程第四節(jié)金茲堡朗道方程（2學(xué)時(shí)）第五節(jié) 超導(dǎo)態(tài)微觀圖象 第六節(jié) 第二類超導(dǎo)體第七節(jié) 單粒子隧道效應(yīng) 第八節(jié) 約瑟夫森效應(yīng)（2學(xué)時(shí)）7第十一章 固體中的元激發(fā)（學(xué)時(shí)）第一節(jié)元激發(fā) 第二節(jié)聲子第三節(jié)準(zhǔn)電子和等離激元（2學(xué)時(shí)）第十二章 晶體中的缺陷與擴(kuò)散（學(xué)時(shí)）第一節(jié)多晶體和晶粒間界第二節(jié) 位錯（2學(xué)時(shí)）第三節(jié)空位、間隙原子的運(yùn)動和統(tǒng)計(jì)平衡第四節(jié)擴(kuò)散和布朗運(yùn)動 第五節(jié)離子晶體點(diǎn)缺陷與離子性電導(dǎo)（