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第一章 晶体结构 1

1.1 晶体的宏观特征 1

1.2 晶体的微观结构 3

一、空间点阵与基元 4

二、初基元胞（Primitive cell） 5

三、惯用元胞（Conventional cell） 6

四、初基元胞与惯用元胞的关系 7

五、W-S元胞 10

1.3 常见的晶体结构 11

一、氯化钠结构 12

二、氯化铯结构 13

三、金刚石结构 14

四、闪锌矿结构 15

五、钙钛矿结构 15

六、密堆积结构 16

七、晶体结构的一些重要概念 19

1.4 晶体的对称性 22

一、晶体的宏观对称性 22

二、晶粒间界 1 24

二、晶体的微观对称性 26

1.5 晶面与晶向 29

一、晶向及其标志 29

二、晶面及其标志 31

三、六方晶系中的晶向与晶面指数 33

1.6 倒格子与布里渊区 34

一、倒格子的引入与定义 34

二、正格子与倒格子的关系 36

三、晶体的傅里叶变换与波矢空间 37

四、布里渊区 39

1.7 晶体X射线衍射 42

一、布拉格定律 42

二、劳厄方程 43

三、厄瓦尔德（Ewald）反射球 44

四、晶体衍射的几种方法 45

五、原子散射因子与几何结构因子 47

本章 小结 49

习题 50

参考文献 51

第二章 晶体的结合 52

2.1 晶体结合的普遍特征 52

一、结合力的普遍性质 52

二、内能函数 53

三、内能函数与晶体的物理性质 54

2.2 离子键与离子晶体 57

一、离子键 57

二、离子晶体的结合能 57

2.3 共价键与原子晶体 61

2.4 金属键与金属晶体 63

2.5 分子晶体 64

一、氢键晶体 65

2.6 氢键晶体与混合型晶体 65

二、混合型晶体 66

本章 小结 68

习题 69

参考文献 69

第三章 晶格振动 71

3.1 一维单原子晶格的振动 71

一、物理模型与运动方程 71

二、玻恩－卡曼（Born-Karman）周期性边界条件 73

三、色散关系等问题的讨论 74

3.2 一维双原子链的晶格振动 76

一、模型与色散关系 76

二、关于声学波和光学波的讨论 77

三、三维晶格振动 81

3.3晶格振动量子化与声子 84

一、晶格振动和谐振子 84

二、能量量子化和声子 85

三、平均声子数 85

四、确定声子谱的方法 87

五、软模 90

3.4 晶体的比热 91

一、概述 91

二、爱因斯坦模型 92

三、德拜模型 93

四、实验和理论的比较 93

五、关于德拜温度θD的几点讨论 96

3.5 晶体中的非简谐效应 97

一、简谐近似的局限性 97

二、热膨胀 98

三、声子碰撞与热传导 101

五、声子热导率λ与温度的关系 103

四、N过程和U过程 103

本章 小结 106

习题 107

参考文献 108

一、点缺陷的类型及形成能 109

第四章 晶体缺陷 109

4.1 点缺陷 109

二、热缺陷及其统计计算 111

三、色心 113

四、杂质原子 114

4.2 线缺陷——位错 115

一、范性形变与位错 115

二、位错的基本类型 119

三、位错的基本性质 120

四、位错的运动 121

4.3 面缺陷与体缺陷 123

一、层错 123

三、小角晶界 124

四、体缺陷 126

4.4 晶体中的扩散 126

一、扩散的宏观规律 127

二、扩散的微观机制 130

三、扩散系数 132

本章 小结 134

习题 135

参考文献 136

一、特鲁德模型 137

二、金属的直流电导 137

第五章 金属自由电子论 137

5.1 经典自由电子论 137

三、金属的比热 138

5.2 量子自由电子论 139

一、自由电子的波函数与能量 139

二、波矢空间与电子能量分布 141

三、费米分布与电子密度分布 142

5.3 金属的比热、电导与热导 147

一、金属的比热 147

二、金属的电导 149

三、金属的热导 151

5.4 功函数与接触电势差 152

一、功函数及热电子发射 152

二、接触电势差 154

本章 小结 156

习题 157

参考文献 157

第六章 固体的能带理论 159

6.1 布洛赫（Bloch）定理 159

一、周期性势场 159

二、布洛赫定理 159

三、克龙尼克－潘纳（Kronig-penney）模型 161

四、布洛赫定理的一些重要推论 164

五、周期性边界条件与波矢K的取值 166

六、状态密度 167

6.2 近自由电子近似 168

一、定态微扰法 169

二、简并微扰 170

三、近自由电子能量和波函数的讨论 171

四、色散关系的三种图式 175

五、近自由电子的状态密度 176

六、三维情况下的近自由电子近似 177

6.3紧束缚近似 181

一、紧束缚近似 181

二、紧束缚近似下晶体中电子能量E？（K）的计算 183

三、能带计算的例子 184

6.4 实际的能带结构 186

一、半导体Ge、Si等的能带结构 187

二、金属的能带结构 189

6.5 电子的准经典运动 191

一、准经典近似和波包 191

二、电子的速度 193

三、外力作用下电子状态的变化——加速度与有效质量 194

6.6 导体、绝缘体和半导体 197

一、满带对电导无贡献 197

二、空穴 198

三、导体、绝缘体和半导体 200

本章 小结 202

习题 203

参考文献 204

第七章 晶体中的电子输运 206

7.1 电子分布函数 206

7.2 晶体中的散射机制 207

一、半导体中的电子散射机制 208

二、金属中的电子散射机制 210

7.3 玻尔兹曼方程 211

7.4 电导率公式 213

一、弛豫时间近似解 213

二、金属电导率公式 215

三、半导体电导率公式 216

7.5 迁移率与温度的关系 218

一、高温情况 218

二、低温情况 218

7.6 电导率与温度的关系 220

一、金属的电导率与温度的关系 220

二、非简并半导体的电导率与温度的关系 222

7.7超导电性 225

一、引言 225

二、超导临界参数 227

四、伦敦（London）方程 228

三、迈斯纳（Meissner）效应 228

五、两类超导体 229

六、BCS理论 230

七、磁通量子化 234

八、约瑟夫森（Josephson）效应 235

九、超导量子干涉效应 238

十、高温超导电性 238

本章 小结 240

习题 241

参考文献 242

附录A基本物理常数 244

附录B原子和离子半径（单位？） 245