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第1章 晶体结构 1

1.1 引言 1

1.2 原子间力 3

1.2.1 耦合量子态 4

1.2.2 H2+离子 5

1.3 结合的类型 9

1.3.1 共价结合 9

1.3.2 离子结合和金属结合 14

1.3.3 弱结合 15

1.4 共价键的量子力学 16

1.4.1 交换相互作用 22

1.4.2 向离子结合的过渡 24

1.5 晶体几何学 24

1.5.1 晶格 24

1.5.2 晶面和晶向 29

1.6 典型的晶体结构 30

1.7 X射线晶体学 45

习题1 49

第2章 晶格振动 51

2.1 弹性和原子力常数 51

2.2 原子链动力学 53

2.3 双原子链 58

2.4 离子晶体中原子振动同光的耦合 65

2.5 声子 72

2.6 晶格振动的比热容 73

2.6.1 单个谐振子的能量和比热容 74

2.6.2 态密度 77

2.6.3 德拜近似 82

习题2 87

第3章 可动电子 89

3.1 共价晶体中的可动电子 89

3.2 原子链中多余电子动力学 89

3.3.1 施主杂质和受主杂质 94

3.3 提供电子和空穴的方法 94

3.3.2 载流子的热激发 100

3.4 输运性质 108

3.4.1 电导率 108

3.4.2 霍耳效应 112

3.4.3 回旋共振 116

3.5 半导体器件 118

3.5.1 面结型二极管 118

3.5.2 计数器 124

3.5.3 面结型晶体管 125

习题3 126

第4章 金属 128

4.1 独立可动电子的实验证据 128

4.1.1 固态金属和液态金属 130

4.1.2 半导体中的杂质带 133

4.1.3 软X射线发射谱 134

4.2 自由电子模型 136

4.2.1 热平衡费密气体 136

4.2.2 输运特性 140

4.2.3 金属结合 144

4.3 周期性晶格势场的效应 145

4.4 金属、半导体和绝缘体的区分 150

习题4 156

第5章 磁性 158

5.1 磁性是量子效应 158

5.2 顺磁性 159

5.2.1 自由离子的顺磁性 159

5.2.2 传导电子的顺磁性 162

5.3 逆磁性 163

5.3.1 磁场中的动量 164

5.3.2 感应电流的屏蔽 166

5.3.3 磁矩的计算 169

5.4.1 自发磁化的外斯模型 170

5.4 铁磁性和反铁磁性 170

5.4.2 反铁磁性的奈耳模型 177

5.4.3 自旋波 179

5.4.4 磁比热容 185

习题5 188

第6章 周期结构中的波 190

6.1 类波简正模式 190

6.2 晶格衍射 194

6.3 倒格子和布里渊区 199

6.3.1 扩展、简约和周期能区图式 201

6.3.2 其原子构成布喇菲格子的结构的能区 205

6.3.3 其原子不构成布喇菲格子的结构的能区 207

习题6 209

第7章 中子晶体学 211

7.1 X射线与中子的比较 211

7.1.1 结构测定 211

7.1.2 非弹性散射 212

7.1.3 相干和非相干中子散射 213

7.2 中子能量分析技术 215

7.2.1 中子选择器和飞行时间 216

7.2.2 晶体单色仪 217

7.3.1 调相晶格衍射 218

7.3 声子谱 218

7.3.2 实验结果 221

7.4 磁散射 223

7.4.1 磁结构 223

7.4.2 磁振子谱 225

习题7 227

第8章 绝缘体的热导率 228

8.1 中子碰撞 228

8.1.1 散射机制 228

8.1.2 正规过程和倒逆过程 231

8.2.1 运动学理论 233

8.2 热传导 233

8.2.2 声子平衡和声子流 235

8.2.3 高温时的热传导 237

8.2.4 居间温度时的热传导 237

8.2.5 低温时的热传导 237

8.3 集体效应 239

8.3.1 泊肃叶流 239

8.3.2 第二声 240

习题8 241

9.1.1 等离子体振荡 243

9.1 为什么电子呈现独立性？ 243

第9章 真实金属 243

9.1.2 不相容原理和散射 248

9.1.3 不相容原理和离子实波函数 250

9.2 晶体动量和有效质量 251

9.3 输运性质 256

9.3.1 电子-声子散射 256

9.3.2 电阻和热阻的温度关系 258

9.3.3 电导率同费密面的关系 261

习题9 263

10.1.1 正方布喇菲格子 264

10.1 近自由电子费密面的作图法 264

第10章 费密面 264

10.1.2 面心立方布喇菲格子 266

10.2 费密面的实验测定 270

10.2.1 磁场中的动力学 270

10.2.2 金属中的回旋共振 272

10.2.3 电子轨道量子化 273

10.2.4 德哈斯-范阿耳芬效应 275

10.3 碱金属是类自由电子吗？ 282

10.3.1 可能的不稳定性 282

10.3.2 光学吸收 284

10.3.3 转矩反常 285

10.3.4 其它观察结果 286

习题10 287

第11章 超导电性 288

11.1 经典的超导电性 288

11.1.1 零电阻和迈斯纳效应 288

11.1.2 超导电性的热力学 291

11.1.3 伦敦方程 293

11.1.4 高频电阻 295

11.2 与时间无关的量子化 297

11.2.1 磁通量子 297

11.2.2 第Ⅱ类超导体 299

11.2.3 超导磁体 302

11.3 与时间有关的量子化 303

11.3.1 约瑟夫森结 303

11.3.2 量子干涉仪 306

第12章 磁有序 308

12.1 磁矩是否局域？ 308

12.1.1 铁族的饱和磁化强度 308

12.1.2 铬的反铁磁性 310

12.1.3 稀土磁性 312

12.2 连续统分子场理论 313

12.2.2 周期性基态 315

12.2.1 铁磁性自旋波 315

12.2.3 螺旋形基态的激发 317

12.3 铁磁畴 321

12.3.1 布洛赫壁的能量 321

12.3.2 能量均衡 325

12.3.3 磁化过程 326

第13章 无序固体 327

13.1 问题 327

13.2 电子结构 328

13.3 热性质 331

A 耦合几率幅 335

附录 335

B 交换积分 340

C 局部场和退磁场 343

D 总动量守恒时的分布函数 351

E 电磁学中的单位 354

参考书目 358

习题解答 361

索引(英汉对照) 383

索引(汉英对照) 390

物理常数和单位换算系数 397