第一章 晶体结构 3
1．1原子的周期性列阵 3
1．1．1点阵平移矢量和点阵 3
1．1．2对称操作 4
1．1．3基元和晶体结构 6
1．1．4点阵初基晶胞 8
1．2点阵的基本类型 8
1．2．1二维点阵类型 11
1．2．2三维点阵类型 13
1．3晶面指数系统 17
1．4简单晶体结构 20
1．4．1氯化钠结构 21
1．4．2氯化铯结构 22
1．4．3六角密堆积结构 23
1．4．4金刚石结构 25
1．4．5立方硫化锌结构 26
1．4．6六角硫化锌（纤锌矿）结构 27
1．5非理想晶体结构的出现 29
1．5．1无规堆垛和多型性 29
1．6玻璃体 30
1．7晶体结构资料的汇集 31
小结 34
习题 35
参考文献 36
第二章 晶体衍射和倒易点阵 38
2．0．1入射束 38
2．0．2布喇格定律 41
2．1实验衍射方法 43
2．1．1劳埃方法 43
2．1．2旋转晶体方法 45
2．1．3粉末方法 49
2．2散射波振幅的推导 49
2．2．1傅里叶分析 50
2．2．2倒易点阵矢量 51
2．2．3衍射条件 53
2．3布里渊区 56
2．3．1简单立方点阵的倒易点阵 59
2．3．2体心立方点阵的倒易点阵 60
2．3．3面心立方点阵的倒易点阵 62
2．4基元的傅里叶分析 64
2．4．1体心立方点阵的结构因子 65
2．4．2面心立方点阵的结构因子 66
2．4．3原子形状因子 68
2．5反射谱线对温度的依赖关系 70
小结 74
习题 75
参考文献 80
第三章 晶体结合 82
3．1惰性气体的晶体 82
3．1．1范德瓦尔斯-伦敦相互作用 87
3．1．2排斥相互作用 90
3．1．3平衡点阵常数 92
3．1．4内聚能 94
3．1．5压缩率和体积弹性模量 95
3．2离子晶体 97
3．2．1静电能或马德隆能 98
3．2．2马德隆常数的计算 101
3．3共价晶体 105
3．4金属晶体 109
3．5氢键晶体 109
3．6原子半径 110
3．6．1四面体共价半径 113
3．6．2离子晶体半径 113
小结 114
习题 115
参考文献 117
第四章 声子Ⅰ——点阵振动 119
4．1单原子点阵的振动 119
4．1．1第一布里渊区 123
4．1．2群速 124
4．1．3长波极限或连续统极限 125
4．1．4由实验导出力常数 126
4．2每个初基胞含有两个原子的点阵 126
4．3点阵振动的量子化 131
4．4声子动量 133
4．5声子对中子的非弹性散射 135
小结 136
习题 137
参考文献 140
第五章 声子Ⅱ——热学性质 142
5．1点阵热容 142
5．1．1爱因斯坦模型 145
5．1．2简正模式的计数法 146
5．1．3一维情况下的模式密度 146
5．1．4三维情况下的模式密度 150
5．1．5实例：？（ω）的普遍表达式 151
5．1．6点阵热容的德拜模型 153
5．2非谐晶体相互作用 157
5．2．1热膨胀 159
5．3热传导 160
5．3．1点阵热阻率 163
5．3．2倒逆过程 166
5．3．3缺陷 167
习题 170
参考文献 172
第六章 自由电子费密气体 176
6．1一维情况下的能级和轨道密度 176
6．2温度对费密一狄喇克分布的影响 178
6．3三维情况下的自由电子气 179
6．4电子气的热容 183
6．4．1金属热容的实验结果 185
6．5电导率和欧姆定律 187
6．5．1金属电阻率的实验结果 190
6．6磁场中的运动 192
6．6．1霍尔效应 193
6．7金属的热导率 196
6．7．1热导率对电导率之比 197
习题 199
参考文献 202
第七章 能带 204
7．1近自由电子模型 204
7．1．1能隙的起因 206
7．2布洛赫函数 208
7．3克朗尼格-朋奈模型 209
7．4周期势场中电子的波动方程 211
7．4．1电子的晶体动量 215
7．4．2中心方程的解 216
7．4．3布里渊区边界附近的近似解 218
7．5能带中轨道的数目 221
7．5．1金属和绝缘体 222
小结 223
习题 224
参考文献 226
第八章 半导体晶体 230
8．1能带隙 230
8．2运动方程 233
8．2．1公式hdk/dt=F的更完整的推导 234
8．2．2空穴 236
8．2．3有效质量 239
8．2．4有效质量的物理基础 241
8．2．5半导体中的有效质量 243
8．2．6硅和锗 247
8．3本征载流子浓度 249
8．3．1本征区域中的迁移率 252
8．4杂质导电性 253
8．4．1施主和受主的热电离 257
8．4．2杂质存在时的迁移率 258
8．5半导体中的温差电效应 259
8．6半金属 261
8．7非晶态半导体 261
8．8 p-n结 262
8．8．1整流 264
8．8．2太阳电池和光生伏打检测器 265
8．8．3肖特基势垒 266
8．8．4耿氏效应振荡器 267
小结 268
习题 269
参考文献 271
第九章 费密面和金属 278
9．1费密面的构成 278
9．2电子轨道、空穴轨道和开放轨道 283
9．3能带的计算 285
9．3．1能带计算的紧束缚法 286
9．3．2维格纳-赛茨法 291
9．3．3赝势 294
9．4费密面研究的实验方法 297
9．4．1磁场内轨道的量子化 297
9．4．2德哈斯-范阿耳芬效应 299
9．5电阻率 308
小结 309
习题 310
参考文献 313
10．1电子气体的电介函数 315
第十章 等离激元、极化激元和极化子 315
10．1．1等离子体光学 316
10．1．2电磁波的色散关系 318
10．1．3等离子体中的横光学模 319
10．1．4纵等离子体振荡 321
10．2等离激元 322
10．3静电屏蔽 325
10．3．1莫特金属-绝缘体转变 329
10．3．2金属中的屏蔽和声子 331
10．4极化激元和LST关系 332
10．5电子-电子相互作用：费密液体 341
10．6电子-声子相互作用：极化子 345
10．7线型金属的派尔斯失稳性 348
小结 351
习题 351
参考文献 355
第十一章 光学过程和激子 357
11．1光学反射比 357
11．1．1克喇末-克朗尼格关系 358
11．1．2带间电子跃迁 365
11．2激子 367
11．2．1夫伦克耳激子 370
11．2．2弱束缚激子 376
11．2．3激子凝聚为电子-空穴液滴 377
11．3晶体中的喇曼效应 379
11．3．1用X射线得出的电子谱 383
11．4快速粒子在固体中的能量损失 384
小结 387
习题 388
参考文献 391
12．1实验概述 394
第十二章 超导电性 394
12．1．1超导电性的出现 395
12．1．2磁场引致超导电性的破坏 397
12．1．3迈斯纳效应 398
12．1．4热容 402
12．1．5能隙 402
12．1．6微波性质和红外性质 406
12．1．7同位素效应 406
12．2理论概述 407
12．2．1超导转变热力学 408
12．2．2伦敦方程 411
12．2．3相干长度 414
12．2．4超导电性的BCS理论 416
12．2．5超导环内的磁通量子化 419
12．2．6持续电流的存在时间 422
12．2．7第Ⅱ类超导体 423
12．2．8单粒子隧道贯穿现象 428
12．2．9约瑟夫森超导体隧道贯穿现象 430
小结 435
习题 436
参考文献 439
第十三章 电介质与铁电体 443
13．1宏观电场 443
13．1．1退极化场E1 445
13．2原子位置上的局部电场 447
13．2．1洛伦兹场E2 450
13．2．2空腔内诸偶极子的场E3 450
13．3电介常数与电极化率 451
13．3．1电子极化率 453
13．4铁电晶体 455
13．4．1铁电晶体的分类 457
13．5极人强度突变 461
13．5．1相变的朗道理论 463
13．5．2二级相变 464
13．5．3一级相变 465
13．6软光学声子 467
13．6．1反铁电性 469
13．6．2铁电畴 470
13．6．3压电性 472
13．6．4铁弹性 473
小结 474
习题 475
参考文献 478
第十四章 抗磁性与顺磁性 481
14．1朗之万抗磁性方程 481
14．2顺磁性 483
14．3顺磁性的量子理论 484
14．3．1稀土离子 488
14．3．2洪德法则 489
14．3．3铁族离子 490
14．3．5轨道角动量猝灭 492
14．3．4晶场劈裂 492
14．4顺磁盐绝热去磁致冷 493
14．4．1核去磁 495
14．5传导电子的顺磁磁化率 496
小结 499
习题 500
参考文献 504
第十五章 铁磁性和反铁磁性 505
15．1铁磁序 505
15．1．1居里点和交换积分 505
15．1．2饱和磁化强度对温度的依赖关系 510
15．1．3绝对零度下的饱和磁化强度 512
15．2磁振子 515
15．2．1磁振子的热激发 519
15．3中子磁散射 520
15．4亚铁磁序 523
15．4．1亚铁磁体的居里温度和磁化率 526
15．5反铁磁序 529
15．5．1奈耳温度以下的磁化率 532
15．5．2反铁磁性磁振子 534
15．6铁磁畴 535
15．6．1各向异性能 538
15．6．2畴间的过渡区域 539
15．6．3磁畴的起因 541
15．6．4矫顽力和磁滞 543
15．6．5磁泡畴 544
小结 545
习题 546
参考文献 548
16．1核磁共振 551
第十六章 磁共振和微波激射器 551
16．1．1运动方程 552
16．2线宽 559
16．2．1运动致窄 560
16．3超精细劈裂 562
16．3．1例：顺磁性点缺陷 565
16．3．2奈特位移 568
16．4核四极矩共振 569
16．5铁磁共振 570
16．5．1铁磁共振的形状效应 572
16．5．2自旋波共振 573
16．6反铁磁共振 575
16．7电子顺磁共振 577
16．7．1交换致窄 577
16．7．2零场劈裂 578
16．8微波激射作用原理 578
16．8．1三能级微波激射器 580
16．8．2红宝石激光器 582
16．8．3半导体结型激光器 583
小结 584
习题 585
参考文献 587
第十七章 点缺陷与合金 589
17．1点阵空位 589
17．2扩散 594
17．2．1金属 597
17．3色心 598
17．3．1F心 598
17．3．2卤化碱晶体中的其他色心 600
17．4合金 602
17．4．1磁性合金和近藤效应 608
17．5有序-无序转变 610
17．5．1有序化的基本理论 613
习题 616
参考文献 617
第十八章 位错 619
18．1单晶体的切变强度 619
18．1．1滑移 621
18．2位错 623
18．2．1伯格斯矢量 626
18．2．2位错的应力场 627
18．2．3低角晶界 629
18．2．4位错密度 631
18．2．5位错增殖和滑移 634
18．3合金的强度 636
18．4位错与晶体生长 639
18．4．1晶须 641
习题 642
参考文献 643
数值表 644