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第1章 绪论 1

1.1 人类对固体的研究历史 1

1.2 自然界中的固体及固体物理学 4

本章参考书 7

第2章化学键与晶体形成 8

2.1离子键和离子晶体 11

2.2共价键和共价晶体 14

2.3金属键和典型金属 15

2.4原子、分子固体 16

本章参考书 18

习题 19

附录 团簇电荷的偶极相互作用 19

第3章 固体结构 21

3.1 晶体的几何描述 21

3.2对称性与晶格结构的分类 25

3.2.1 由二维晶格的对称性推导二维布喇菲点阵的分类 27

3.2.2 三维晶格中布喇菲点阵的分类和点群符号 29

3.3 晶体结构的形成 33

3.3.1 金属和元素晶体的结构 33

3.3.2 泡林规则和离子晶体的结构 35

3.4 倒易点阵与布里渊区 39

3.4.1 倒易点阵 40

3.4.2布里渊区 42

3.5晶格结构测定与衍射 44

3.5.1 X射线衍射、电子衍射与中子衍射 46

3.5.2衍射理论 50

3.6非晶体和准晶体的结构 58

3.7软性凝聚体：液晶和凝胶的结构 64

本章参考书 71

习题 72

第4章晶格振动和固体热性质 74

4.1 固体中热现象的研究历史 74

4.2晶格动力学 76

4.2.1 晶格振动与声子 76

4.2.2声学支和光学支的色散关系 82

4.2.3声子能谱的测定 86

4.3固体热性质 89

4.3.1 固体比热容的爱因斯坦模型 91

4.3.2 固体比热容的德拜模型 93

本章参考书 99

习题 99

第5章 固体电子理论 100

5.1传统电子导电理论：德鲁德模型 101

5.2 自由电子费密气体：索末菲模型 108

5.3 自由电子模型的局限性 115

5.4布洛赫能带理论 116

5.5能带的计算 120

5.5.1紧束缚近似 122

5.5.2弱晶格势近似 125

5.6能带电子的准经典近似和有效质量 127

5.7金属中的费密面 130

5.7.1碱金属 130

5.7.2 贵金属 131

5.7.3二价金属 131

本章参考书 131

习题 132

第6章 固体的电性质：输运过程 134

6.1 能带电子的输运过程、导体 134

6.1.1能带电子的非平衡量子统计、固体按电性质分类 135

6.1.2导体的直流电导率和热导率 138

6.2.1半导体的特性 140

6.2半导体 140

6.2.2载流子的浓度和迁移率 145

6.2.3 p-n结，半导体－金属结，MOS晶体管和半导体超晶格 154

6.3超导体 163

6.3.1传统超导体和高温超导体的特性 163

6.3.2 BCS理论及其局限性 169

本章参考书 173

习题 173

第7章 固体的磁性 178

7.1原子磁矩的量子力学根源 178

7.2抗磁性与顺磁性 182

7.2.1抗磁性 182

7.2.2顺磁性 183

7.2.3传导电子的泡利顺磁性 185

7.3铁磁性与反铁磁性 185

7.3.1铁磁体和亚铁磁体 185

7.3.2反铁磁体 190

7.3.3铁磁性和反铁磁性的量子力学解释：海森堡模型 190

7.4 中子的磁性衍射和自旋波 192

7.4.1顺磁体的中子磁性衍射 193

7.4.2铁磁体和反铁磁体的中子磁性衍射 193

7.4.3 中子的非弹性磁性衍射：自旋波能谱的测量 194

7.4.4 自旋波对铁磁体比热容的贡献 194

7.5核磁共振和电子自旋共振 195

本章参考书 196

附录朗道磁矢量势和洛伦兹力 197

习题 198

第8章 固体的介电性质和光学性质 199

8.1电极化过程 200

8.2介电击穿、压电体和铁电体 206

8.3光在固体中的传播 210

8.4固体的发光机制 214

本章参考书 216

习题 216

正文索引（按照第一个字的汉语拼音排列） 218

附录A物理学常数及单位制换算 233

附录B化学元素英文名称与符号一览表及化学元素周期表 234