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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