目录


第一部分理想晶体

第一章金属自由电子气体模型

1.1模型及基态性质

1.1.1单电子本征态和本征能量

1.1.2基态和基态的能量


1.2自由电子气体的热性质

1.2.1化学势随温度的变化

1.2.2电子比热


1.3泡利顺磁性


1.4电场中的自由电子

1.4.1准经典模型

1.4.2电子的动力学方程

1.4.3金属的电导率


1.5光学性质

1.6霍尔效应和磁阻

1.7金属的热导率

1.8自由电子气体模型的局限性


第二章晶体的结构

2.1晶格

2.1.1布拉维格子

2.1.2原胞

2.1.3配位数

2.1.4几个常见的布拉维格子

2.1.5晶向、晶面和基元的坐标


2.2对称性和布拉维格子的分类

2.2.1点群

2.2.27个晶系

2.2.3空间群和14个布拉维格子

2.2.4单胞或惯用单胞

2.2.5二维情形

2.2.6点群对称性和晶体的物理性质


2.3几种常见的晶体结构

2.3.1CsCl结构和立方钙钛矿结构

2.3.2NaCl和CaF2结构

2.3.3金刚石和闪锌矿结构

2.3.4六角密堆积结构

2.3.5实例，正交相YBa2Cu3O7-δ


2.3.6简单晶格和复式晶格


2.4倒格子

2.4.1概念的引入

2.4.2倒格子是倒易空间中的布拉维格子

2.4.3倒格矢与晶面

2.4.4倒格子的点群对称性


2.5晶体结构的实验确定

2.5.1X射线衍射

2.5.2电子衍射和中子衍射

2.5.3扫描隧穿显微镜

2.6准晶



第三章能带论

3.1布洛赫定理及能带

3.1.1布洛赫定理及证明

3.1.2波矢k的取值与物理意义


3.1.3能带及其图示


3.2弱周期势近似

3.2.1一维情形

3.2.2能隙和布拉格反射

3.2.3复式晶格


3.3紧束缚近似

3.3.1模型及计算

3.3.2万尼尔函数


3.4能带结构的计算

3.4.1近似方法

3.4.2εn（k）的对称性

3.4.3εn(k)和n(r)的图示


3.5费米面和态密度

3.5.1高布里渊区

3.5.2费米面的构造

3.5.3态密度


第四章布洛赫电子的动力学及能带结构的测量

4.1电子运动的半经典模型

4.1.1模型的表述

4.1.2模型合理性的说明

4.1.3有效质量

4.1.4半经典模型的适用范围


4.2恒定电场、磁场作用下电子的运动

4.2.1恒定电场作用下的电子

4.2.2满带不导电

4.2.3近满带中的空穴

4.2.4导体、半导体和绝缘体的能带论解释

4.2.5恒定磁场作用下电子的准经典运动


4.3费米面的测量

4.3.1均匀磁场中的自由电子


4.3.2布洛赫电子的轨道量子化

4.3.3德哈斯范阿尔芬效应

4.3.4回旋共振方法


4.4用光电子谱术研究能带结构

4.4.1态密度分布曲线

4.4.2角分辨光电子谱测定εn(k)



4.5一些金属元素的能带结构

4.5.1简单金属

4.5.2一价贵金属

4.5.3四价金属和半金属

4.5.4过渡族金属和稀土金属


第五章晶格振动

5.1简谐晶体的经典运动

5.1.1简谐近似

5.1.2一维单原子链，声学支

5.1.3一维双原子链，光学支

5.1.4三维情形


5.2简谐晶体的量子理论

5.2.1简正坐标

5.2.2声子

5.2.3晶格比热

5.2.4声子态密度


5.3晶格振动谱的实验测定

5.3.1中子的非弹性散射

5.3.2可见光的非弹性散射


5.4非简谐效应

5.4.1热膨胀

5.4.2晶格热导率


第六章输运现象

6.1玻尔兹曼方程

6.2电导率

6.2.1金属的直流电导率

6.2.2电子和声子的相互作用

6.2.3电阻率随温度的变化

6.2.4剩余电阻率

6.2.5近藤效应

6.2.6半导体的电导率


6.3热导率和热电势

6.3.1热导率

6.3.2热电势


6.4霍尔系