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第一章 晶体的结构及其对称性1

§1.1 晶格及其平移对称性1

一、晶体结构及基元1

二、结点和点阵6

三、基矢和元胞7

§1.2 晶列和晶面11

一、晶列及其晶向标志11

二、晶面及有理指数定律11

三、晶面指数和密勒指数13

§1.3 倒点阵14

一、点阵傅里叶变换，倒点阵14

二、倒点阵的性质16

§1.4 晶体的宏观对称性19

一、宏观对称性的描述20

二、宏观对称性破缺21

三、实例24

四、晶体的宏观对称性与宏观物理性质25

§1.5 晶体点阵和结构的分类27

一、群的概念27

二、7个晶系和14种点阵28

三、晶体结构的32种点群和230种空间群33

§1.6 晶体X射线衍射37

一、布拉格反射公式38

二、劳厄方程39

三、原子散射因子与几何结构因子41

四、三种重要的X射线晶体学分析方法46

§1.7 准晶体48

一、一维准周期（Fibonacci）点阵50

二、投影理论及其衍射谱51

第二章 晶体的结合56

§2.1 原子的负电性57

一、原子的电离能57

二、原子的亲和能57

三、原子的负电性57

§2.2 晶体结合的类型58

一、金属结合58

二、共价结合59

三、离子结合62

四、范德瓦耳斯（van der waals）结合63

五、氢键65

六、混合键66

一、内能函数与结合能68

§2.3 结合能68

二、离子晶体的结合能69

三、惰性气体晶体的结合能72

第三章 晶格动力学和晶体的热学性质75

§3.1 简正模和格波76

一、微振动理论——简正模76

二、格波79

§3.2 一维单原子链振动80

一、运动方程及其解80

二、格波特性81

三、玻恩-卡曼（Born-Karman）边界条件83

四、简正坐标84

一、运动方程及其解87

§3.3 一维双原子链振动87

二、声学波和光学波88

三、玻恩-卡曼边界条件89

§3.4 三维晶格振动，格波量子-声子90

一、三维晶格振动90

二、格波量子93

§3.5 离子晶体中的长光学波95

一、离子晶体中长光学晶格振动产生的内场95

二、长光学波的宏观运动方程96

三、不考虑横场耦合时，离子晶体长光学波的本征频率ωTO和ωLO99

四、极化激元100

§3.6 非完整晶格的振动，局域模104

一、一维完整单原子链的扩展模式104

二、含单个缺陷的一维原子链的振动频率106

三、局域模107

§3.7 晶格比热容110

一、声子谱密度110

二、爱因斯坦模型和爱因斯坦比热容113

三、德拜模型和德拜比热容114

§3.8 晶格状态方程和热膨胀118

一、自由能和格律乃森（E Gruneisen）状态方程118

二、热膨胀及其格律乃森关系120

三、热膨胀与非谐效应121

第四章 能带论125

§4.1 布洛赫定理和布洛赫波126

一、平移算符，周期场中单电子状态的标志127

二、布洛赫定理和布洛赫波129

三、布洛赫波能谱特征130

§4.2 平面波法133

§4.3 近自由电子近似135

一、零级近似136

二、非简并微扰136

三、简并微扰138

四、布里渊区、能隙、能带和禁带138

五、能隙的成因141

六、简约波矢？和自由电子的波矢k143

七、能带的能区图式144

§4.4 紧束缚近似147

一、旺尼尔（Wannier）函数147

二、紧束缚近似148

§4.5 正交平面波法151

§4.6 赝势方法154

§4.7 能态密度156

一、自由电子的能态密度157

二、能带电子的态密度158

§4.8 布洛赫电子的动力学性质160

一、准经典近似161

二、波包在外场中的运动，布洛赫电子的准动量163

三、加速度和有效质量165

四、准经典近似的物理含义166

§4.9 布洛赫电子在恒定电场中的准经典运动167

一、恒定电场下的动力学167

二、碰撞，弛豫时间，金属电导率公式168

三、满带电子不导电169

四、近满带和空穴170

五、导体、绝缘体和半导体的能带特征171

§4.10 布洛赫电子在恒定磁场中的准经典运动172

一、恒定磁场下的动力学172

二、轨道量子化176

§4.11 布洛赫电子在相互垂直的恒定电场和磁场中的运动179

一、霍尔效应和磁致电阻179

二、双能带模型-霍尔效应和磁致电阻182

§4.12 能带论的局限性186

一、电子之间的关联效应186

二、无序系统中波的局域化188

二、基态（T＝0K）下的分布函数f0（E）和自由电子气的费米能E？191

一、费米分布函数191

§5.1 费米分布函数和自由电子气比热容191

第五章 金属电子论191

三、激发态（T≠0K）时，自由电子气的费米能EF193

四、自由电子气的比热容195

§5.2 金属的费米面198

一、金属费米面的构造，哈里森构图法199

二、实际金属的费米面201

§5.3 费米面的实验测定202

一、回旋共振202

二、德哈斯-范阿耳芬效应204

§5.4 输运现象207

一、非平衡分布函数207

二、玻耳兹曼方程209

一、弛豫时间近似211

§5.5 金属的电导率211

二、电导率公式212

§5.6 弛豫时间τ（k）与碰撞概率θ（k，k′）的关系214

§5.7 电子和声子的相互作用——金属电阻率与温度的关系216

一、随时间变化的微扰势216

二、散射概率θ（k′，k）217

三、电阻率的温度关系219

§5.8 等离激元与准电子222

一、等离激元222

二、电子气的个别激发224

三、静电屏蔽，准电子225

四、等离子体中的横振动227

一、本征半导体229

§6.1 半导体的基本特征和分类229

第六章 半导体电子论229

二、杂质半导体230

三、半导体的带隙232

四、激子234

§6.2 半导体带边的能带结构和有效质量237

一、能带计算的k·p方法237

二、回旋共振实验241

§6.3 半导体载流子的浓度244

一、半导体载流子的统计分布244

二、载流子浓度244

三、费米能的确定245

四、半导体载流子的简并247

§6.4 接触效应248

一、P-N结249

二金属-半导体结253

三、MOS结和MOS晶体管257

§6.5 半导体载流子的输运问题259

一、电导率259

二、霍尔效应262

三、量子霍尔效应262

第七章 固体磁性267

§7.1 原子磁性及外场响应268

一、轨道磁矩，自旋磁矩和原子磁矩268

二、洪德定则270

三、原子的外磁场响应271

§7.2 抗磁性273

§7.3 顺磁性274

一、居里定律275

二、理论的局限性278

§7.4 载流子的磁性284

一、自由电子的泡利顺磁性284

二、自由电子气的朗道抗磁性286

三、非简并载流子的顺磁性和抗磁性287

§7.5 铁磁性289

一、实验事实289

二、分子场理论289

三、自发磁化的局域电子模型292

四、铁磁体在外场中的磁化过程293

§7.6 铁磁自旋波297

一、平均场近似的困难297

二、铁磁自旋波299

§7.7 铁磁金属自发磁化的巡游电子模型304

§7.8 自旋相关输运305

一、电子隧穿电导306

二、自旋极化307

三、电子的自旋相关隧穿电导308

四、自旋阀结构309

§7.9 反铁磁性311

一、实验事实311

二、反铁磁性的奈耳理论313

三、超交换作用316

第八章 超导电性319

§8.1 超导体的基本物理性质320

一、超导体的输运性质320

二、超导体的磁学性质322

三、超导体的热力学性质324

四、同位素效应325

§8.2 超导电性的物理机制与理论325

一、超导电性的物理起源326

二、Gorter和？asimir的二流体模型328

三、London唯象理论模型330

四、Pippard非局域理论扩展332

五、Ginzburg-Landau理论∵∵334

§8.3 超导弱连接和宏观量子效应337

一、Josephson效应337

二、超导量子干涉仪342

§8.4 超导电性的展望343

习题选编344

主要参考书357