高中化学 晶体结构

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窥天地之奥而达造化之极。 ——李时珍

为学之道，莫先于穷理；穷理 之要，必在于读书；读书之法，莫 贵于循序而致精；而致精之本，则 又在于居敬而持志。——朱熹

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主要参考书

黄昆，韩汝琦.《固体物理》,高教出版社. Charles Kittel. Introduction to solid state physics. (中文版第8版, 或直接看英文原版） 方俊鑫，陆栋. 《固体物理学》（上）, 上海科 学技术出版社. 阎守胜.《固体物理基础》, 北京大学出版社.

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绪

一、固体物理学的研究对象

论

固体的结构及其组成粒子（原子、离子、分子、电 子等）之间相互作用与运动规律，以阐明其性能和用途。 固体物理是固体材料和器件的基础学科，是新材料、 新器件的生长点。 固体是由大量的原子（或离子）组成，1023个原子/cm3。 固体结构就是指这些原子的排列方式。

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固体的分类 晶 体: 规则结构，分子或原子按一定的周期性排列。

长程有序性，有固体的熔点。E.g. 水晶 岩盐

非晶体：非规则结构，分子或原子排列没有一定的周期性。 短程有序性，没有固定的熔点。 玻璃 橡胶 准晶体: 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 没有缺陷和杂质的晶体叫做理想晶体。缺陷: 缺陷是 指微量的不规则性。

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晶 体

非 晶 体

规则网络

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无规网络

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Al65Co25Cu10合金 准 晶

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二、固体物理学的发展历史

阿羽依 规则几何外形 内部规则性 十九世纪中叶，布拉伐（Bravais） 提出空间点阵学说，提供了经验规律。

魏德曼-弗兰兹定律表征金属导电率和导热率之间的关系。 为金属电子论打下了基础。 20世纪初，在X射线衍射实验和量子力学理论的基础上， 建立了固体的电子态理论和晶格动力学。

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二、学科领域

形成许多分支学科。 固体物理研究固体材料中那些最基本的、有普遍意 义的问题。 晶格结构 理想晶格 晶格动力学 晶格理论 晶格热力学 实际晶格理论 固 能带理论（包括电磁场中的电子运动） 体 电子理论 金属中的自由电子气 物 理 功函数、接触电势等 输运理论 ：电子与晶格的相互作用

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本课程学习内容

1、描述晶体周期性的基本方法，典型的晶格结构。 2、固体的结合力（四种） 3、晶格动力学

4、晶体

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