1-1 晶体的空间对称性 1
1．平移对称性 1
第一章 晶体的周期性结构与对称性 1
2．点对称性 3
3．晶系与Bravais晶格 6
1-2 倒晶格与Brillouin区 9
1．正格矢空间中的晶胞 9
2．Wigner-Seitz元胞 11
3．倒格矢 13
4．Brillouin区 16
1 3 平移群的不可约表示 20
1．波矢k群及其表示 23
1-4 空间群的不可约表示 23
2．空间群的不可约表示 28
1-5 双值空间群 31
1-6 时间反演与磁性空间群 35
1．时间反演算符 35
2．Kramers定理与附加简并度 37
3．磁性空间群 40
1-7 晶体对称性与相变 41
参考文献 45
第二章 能带论基础 47
绪论 47
1．Schr？dinger方程的对称性与能带 48
2-1 晶体中电子态 48
2．Bloch函数的一般性质 51
2-2 Brillouin区中对称点上态的分类 55
1．简单立方点阵 55
2．相容性关系 58
2-3 自由电子能带 58
1．自由电子模型 59
2．简单立方晶体 60
3．准自由电子近似 61
2-4 紧束缚近似 66
1．忽略重叠积分的情形 66
2．基于s,p态的能带 68
3．重叠积分不为零的情形 72
2-5 正交化平面波法与赝势法 74
1．正交化平面波法 75
2．赝势法 76
2-6 元胞法、缀加平面波法与KKR法 77
1．元胞法 77
2．缀加平面波法 78
3．KKR法 79
参考文献 80
第三章 晶体的分子模型 82
绪论 82
3-1 分子簇模型 83
3-2 簇在晶体中的环境 86
1．扩展晶胞及其对称性 89
3-3 扩展晶胞的准分子模型 89
2．倒格矢空间中的扩展晶胞与Brillouin区 91
3．扩展晶胞的准分子模型 93
参考文献 96
第四章 固体研究中的量子化学方法 97
绪论 97
4-1 电子态计算中的基本近似 97
1．非相对论的分子Hamilton量 97
2．Born-Oppenheimer近似 99
3．轨道近似 101
4-2 分子理论中的自洽场方法 103
1．闭壳层体系的Hartree-Fock-Roothaan方法 104
2．开壳层体系的Hartree-Fock-Roothaan方法 108
3．Mulliken-Ruedenberg近似与ZDO近似 110
4-3 固体研究中的LCAO-CO近似 115
1．原子轨道线性组合的晶体轨道法要点 115
2．分子模型中的LCAO近似 117
3．准分子扩展晶格模型中的Mulliken近似与零微分重叠近似 118
4-4 固体研究中的Xa-方法 123
1．定域化电子密度近似——Hartree-Fock-Slater方程式 123
2．多重散射波Xa-方法 125
3．离散变分Xa-方法 127
4-5 密度泛函理论 128
1．Thomas-Fermi模型 128
2．Hohenberg-Kohn定理 131
3．Kohn-Sham方法 133
4．LDA与LSDA近似 135
4-6 一些具体计算方案 137
1．全电子近似 137
2．赝势法 138
3．Car-Parrinello方法 139
参考文献 141
第五章 低维固体 143
绪论 143
5-1 低维固体的基本特征 144
1．维度性 144
2．Peierls不稳定性 146
3．电荷密度波与自旋密度波 152
4．Kohn异常 155
5．非线性元激发——“孤子”态 156
5-2 一维周期体系的电子态 158
1．简单Hückel模型 159
2．半经验和非经验的LCAO-CO方法 169
3．Green函数方法 172
5-3 低维有机导体 181
1．聚乙炔 181
2．基态非简并的有机导体 197
3．准一维石墨类有机导体 205
4．有机分子元件 207
5-4 其他低维固体 210
1．TTF-TCNQ体系 211
2．聚硫氮 212
3．有机金属络合物 215
参考文献 217
第六章 真实晶体 219
绪论 219
6-1 金属 219
1．金属电子结构的物理模型 220
2．金属电子结构的Xa-法处理 225
3．金属的晶体结构 228
6-2 离子晶体 231
1．离子晶体中的静电作用势 232
2．离子晶体的电子状态 236
6-3 共价晶体 239
6-4 钙钛矿型晶体 241
1．一维随机Kronig-Penney模型 246
6-5 非晶态固体 246
2．Anderson模型 247
参考文献 249
第七章 晶体表面与晶体缺陷 251
绪论 251
7-1 晶体表面的一般性质 251
1．表面能与晶格形状 251
2．悬浮键与表面晶格畸变 252
7-2 金属表面与吸附作用 253
1．金属表面的电子态 253
2．表面吸附的电子态 255
1．金属氧化物的能带结构 260
7-3 金属氧化物表面与吸附作用 260
2．金属氧化物表面的电子态 261
7-4 晶体缺陷 264
1．晶体缺陷的基本性质 264
2．晶体缺陷的电子态 273
参考文献 278
第八章 有机磁性体 279
绪论 279
8-1 磁性体内自旋相互作用理论 280
1．交换相互作用Hamilton量 280
2．超交换相互作用 287
1．Hund规则与NBMO法 291
8-2 高自旋有机分子 291
2．VB法与Heisenberg模型 292
3．自旋极化型MO法与自旋极化效应 294
4．Jij值的从头计算 297
5．自旋离域化效应 298
8-3 高自旋有机聚合物 300
1．一维高自旋有机聚合物 300
2．二维高自旋有机聚合物 302
8-4 高自旋簇合物 303
磁性分子间相互作用的理论 303
8-5 多自由基分子的磁性与相变温度 308
参考文献 312
绪论 314
第九章 有机非线性光学材料 314
9-1 非线性光学极化率理论概要 315
1．极化率张量 315
2．分子电极化率 318
3．二级、三级极化率公式 322
9-2 超极化率的MO法计算 324
9-3 有机非线性光学分子 326
1．大β值的有机分子设计 326
2．大γ值的有机分子设计 332
9-4 有机非线性光学材料 333
1．有机非线性分子簇 334
2．分子间相互作用与分子簇的β值 336
1．PDA类材料 338
9-5 有机聚合物非线性光学材料 338
2．其他高聚物材料 340
9-6 螺旋共轭分子 343
9-7 C60衍生物的NLO性质 347
1．C60吡咯二茂铁的NLO性质 347
2．C60PY/TTF分子系列的NLO性质 351
3．醌型C60衍生物的NLO性质 351
参考文献 354
第十章 超导电材料与碳纳米材料 357
绪论 357
10-1 氧化物超导体的结晶化学特征 360
1．晶体结构 360
2．若干结晶化学特征 363
10-2 有关超导电性的模型与理论 369
1．几条实验事实 370
2．能带重叠模型 373
3．“孤子”模型 380
4．化学键理论与超导电性 383
10-3 C60与碳笼分子 387
1．C60分子结构与晶体结构 387
2．C60的化学性质 390
3．碳笼分子 393
10-4 C60碱金属化合物的超导电性 395
1．C60晶体的能带结构 396
2．K3C60的能带结构 399
3．K3C60超导电性的探讨 400
10-5 碳纳米管的结构、电子态与性能 402
1．碳纳米管的结构与类型 403
2．碳纳米管的电子态 405
3．碳纳米管的掺杂 411
参考文献 414
附录 417
A．单位、常数与换算因子 417
B．晶体点群与空间群 420
C．Xa方法中的交换相关势 425
D．二次量子化方法 427
E．SSH理论 436
F．量子化学计算中的相对论效应 446
索引 456