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第一章 结晶态1

1-1．固体的结晶态1

目录3

序言3

1-2．晶胞及布喇菲晶格5

1-3．密勒指数9

1-4．简单空间晶格对X射线衍射的冯·劳厄理论11

1-5．X射线衍射的布喇格理论14

1-6．原子散射因子15

1-7．X射线强度和晶胞里的原子组态17

1-8．X射线衍射的实验方法20

1-9．晶体对电子的衍射21

1-10．晶体对中子的衍射23

1-11．原子间的作用力及固体的分类25

1-12．单晶体物理性质的各向异性29

第二章 固体比热和晶格振动34

2-1．定体比热和定压比热34

2-2．晶格比热的各种理论36

2-3．经典理论的破产37

2-4．爱因斯坦的比热理论38

2-5．连续媒质的振动模式41

2-6．德拜近似44

2-7．玻恩截止步骤48

2-8．在相同原子的无穷一维排列中的弹性波49

2-9．在相同原子的有限一维晶格中的振动模式52

2-10．一个振动模式和一个谐振子的等效性54

2-11．相同原子的一维晶格的比热56

2-12．双原子线型晶格的振动模式58

2-13．三维晶格的振动谱和比热61

第三章　金属晶格的一些性质65

3-1．金属的结构65

3-2．晶格缺陷和组态熵67

3-3．空位数和填隙原子数与温度的关系70

3-4．在金属中晶格缺陷的形成73

3-5．金属中的填隙扩散76

3-6．金属中的自扩散81

3-7．金属中的化学扩散；基尔肯多耳效应83

3-8．金属的弹性系数85

3-9．金属的范性形变89

3-10．滑移的解释；位错91

3-11．在均匀切应力作用下的位错运动；位错密度94

3-12．刃型位错及螺型位错96

3-13．在位错周围的应力场100

3-14．位错之间的相互作用103

3-15．位错密度的估计106

3-16．弗兰克-瑞德的位错倍增机制109

第四章　简单合金的一些性质113

4-1．填隙式及替代式固溶体113

4-2．相互溶解度与温度的关系114

4-3．休谟-饶塞里的电子化合物117

4-4．超结构119

4-5．布喇格-威廉姆斯的长程有序理论121

4-6．短程有序理论125

第五章　离子晶体的晶格能128

5-1．引论128

5-2．玻恩理论的基本假设128

5-3．根据压缩系数的数据计算排斥指数131

5-4．排斥指数与电子组态的关系132

5-5．晶格能量的计算值与实验值133

5-6．结构的稳定性和离子半径137

5-7．玻恩理论的改进140

第六章　绝缘体的介电性质及光学性质145

部分A 静电场145

6-1．静态介电常数的宏观描述145

6-2．分子的静态电子极化率和静态离子极化率146

6-3．取向极化150

6-4．气体的静态介电常数152

6-5．洛伦兹内场153

6-6．固体的静态介电常数156

部分B 交变场162

6-7．复介电常数及介电损失162

6-8．介电损失与弛豫时间163

6-9．电子极化及光吸收的经典理论168

第七章　离子导电及扩散174

7-1．离子晶体中的晶格缺陷174

7-2．离子的水化能178

7-3．在离子晶体中形成缺陷的激活能181

7-4．碱金属卤化物中自扩散的例子184

7-5．碱金属卤化物中扩散的解释186

7-6．在“纯”碱金属卤化物中的离子导电191

7-7．碱金属卤化物中加有二价杂质时的离子导电194

第八章　铁电体201

8-1．铁电物质的一般性质201

8-2．典型铁电体的性质及分类203

8-3．铁电性的偶极子理论209

8-4．对偶极子理论的反对意见213

8-5．离子位移及BaTiO3在居里温度以上的性质214

8-6．BaTiO3的自发极化理论216

8-7．铁电体相变的热力学219

8-8．铁电畴226

第九章 金属的自由电子理论230

9-1．经典理论的困难230

9-2．自由电子模型231

9-3．费米-狄喇克分布232

9-4．电子的比热236

9-5．自由电子的顺磁性237

9-6．金属的热电子发射240

9-7．发射电子的能量分布243

9-8．金属的场增强电子发射245

9-9．由于吸附原子所引起的功函数的改变248

9-10．两种金属之间的接触电势251

9-11．金属的光电效应253

第十章　固体的能带理论259

10-1．导言259

10-2．布洛赫定理261

10-3．克龙尼希-潘纳模型264

10-4．按照能带理论电子在一维空间的运动269

10-5．金属、绝缘体和本征半导体之间的区别272

10-6．“空穴”的概念274

10-7．电子在三维晶格里的运动274

10-8．紧束缚电子近似279

10-9．对一种简单立方晶格的应用283

10-10．布里渊区；态密度；能带的迭交286

10-11．金属的布里渊区结构290

10-12．态密度及软X射线发射谱292

10-13．维格讷-赛茨近似与金属的结合能293

11-1．金属电导率的一些特性299

第十一章　金属的传导率299

11-2．一个导致稳恒态的简单模型，漂移速度和弛豫时间300

11-3．玻耳兹曼输运方程302

11-4．索莫菲的电导理论305

11-5．金属中的平均自由程308

11-6．电阻率特性的定性讨论310

11-7．用电子-声子碰撞来描写的热散射314

11-8．低温下的电导率317

11-9．绝缘体的热导率320

11-10．金属的热导率325

11-11．金属的霍耳效应327

第十二章　绝缘体和半导体中的电子分布331

12-1．费米分布331

12-2．绝缘体的一种简化模型332

12-3．绝缘体和本征半导体的改进了的模型334

12-4．杂质半导体的模型336

12-5．半导体中的热电子发射340

12-6．半导体中电子气的简并化342

第十三章　非极化半导体345

13-1．引论345

13-2．四族元素的某些晶格性质346

13-3．具有一种电荷载流子的半导体的电导率及霍耳效应352

13-4．由不同散射过程所确定的迁移率及霍耳效应355

13-5．与实验的比较358

13-6．硅和锗中的等能面和有效质量361

13-7．少数载流子的寿命及扩散368

13-8．金属间化合物371

第十四章　整流器及晶体管375

14-1．两块金属之间的势垒层的整流性质375

14-2．金属半导体接触的肖特基理论376

14-3．整流的单载流子理论378

14-4．半导体中的表面态382

14-5．整流的双载流子理论384

14-6．P-n结整流器385

14-7．晶体管389

第十五章　碱金属卤化物的电学性质394

15-1．离子晶体中电子的光激发及热激发394

15-2．离子晶体中的上满带和导带397

15-3．碱金属卤化物的紫外光谱；激子400

15-4．单离子中电子-空穴相五作用的实例404

15-5．定性地讨论晶格缺陷对电子能级的影响404

15-6．包含过剩金属的非化学比晶体406

15-7．F心转变成F′心以及相反的转变413

15-8．包含过剩金属的晶体的光电导417

15-9．碱金属卤化物中的光电效应421

15-10．F心的集聚及胶体423

15-11．霍耳效应及电子迁移率423

15-12．过剩卤族引起的色心424

15-13．用X射线照射产生的色心425

第十六章 发光429

16-1．概述429

16-2．激发与发射430

16-3．衰减机制434

16-4．用钍激活的碱金属卤化物437

16-5．硫化物磷光体441

16-6．场致发光445

第十七章 次级电子发射450

17-1．次级电子450

17-2．实验的产额曲线452

17-3．次级发射的简单理论；普适产额曲线455

17-4．简单理论与实验的比较460

17-5．次级电子产额随入射角而改变462

17-6．巴鲁迪的金属次级电子发射理论463

17-7．产生次级电子的波动力学理论468

17-8．在逸出机制中需要考虑的相互作用；决定高产额和低产额的因素473

17-9．绝缘体中次级电子产额的温度效应475

17-10．绝缘体中施主能级对次级电子产额的可能影响478

第十八章 逆磁性与顺磁性481

18-1．引论481

18-2．永久磁偶极子的起源483

1 8-3．逆磁性与拉莫进动487

18-4．静态顺磁磁化率489

18-5．对于顺磁盐类的理论与实验的比较492

18-7．电子在磁场里的哈密顿量494

1 8-6．原子核的顺磁性494

18-8．绝热退磁原理496

第十九章 铁磁性、反铁磁性及亚铁磁性500

铁磁性500

19-1．引论500

19-2．外斯分子场502

19-3．外斯理论与实验的比较504

19-4．外斯场的解释508

19-5．关于磁畴的定性叙述512

19-6．各向异性能516

19-7．布洛赫壁的厚度及能量517

19-8．矫顽力和滞后作用519

反铁磁性520

19-9．引论520

19-10．双子晶格模型522

19-11．超交换相互作用527

亚铁磁性529

19-12．铁氧体的结构529

19-13．饱和磁化强度529

19-14．涅耳理论的要点531

第二十章 磁性弛豫及共振现象537

顺磁弛豫537

20-1．唯象的描述537

20-2．弛豫机制538

20-3．自旋-晶格弛豫540

20-4．自旋-自旋弛豫543

核磁共振545

20-5．原子核的磁矩545

20-6．共振吸收所要求的条件546

20-7．布洛赫方程和复磁化率548

20-8．分子运动对弛豫时间的影响552

20-9．对固体物理的一些应用554

20-10．原子核磁矩的测定557

其它的共振及弛豫效应558

20-11．顺磁共振558

20-12．铁磁共振和弛豫560

20-13．铁氧体中的起始磁导率与频率的关系561

附录566

A．平衡的热力学条件566

B．在一个盒子中的粒子的波动力学567

C．不可分辨的粒子及泡利原理568

D．费米统计570

E．玻耳兹曼关系572

F．几个常见的物理常数574

内容索引576