第1章 固体物理概述 1
1.1固体结构 1
1.1.1固体的点阵结构 1
1.1.2固体的结合 3
1.2晶格振动 8
1.2.1晶格振动理论 9
1.2.2 声子 10
1.2.3固体比热 12
1.3固体电子论 16
1.3.1自由电子近似 16
1.3.2布洛赫定理 18
1.3.3近自由电子近似 19
1.3.4紧束缚近似 21
1.4固体导电理论 23
1.4.1玻尔兹曼输运方程 23
1.4.2金属导电理论 24
1.4.3半导体导电理论 25
1.4.4跃迁电导 27
1.5固体的磁性 28
1.5.1抗磁性 28
1.5.2顺磁性 29
1.5.3铁磁性 30
1.5.4反铁磁性 30
1.5.5亚铁磁性 31
1.5.6巡游电子的磁性，斯通纳判据 31
1.6固体的维度效应 33
参考文献 37
第2章 有机固体结构 38
2.1碳原子成键理论 39
2.2分子间的相互作用 42
2.3有机小分子 43
2.3.1小分子的合成 45
2.3.2小分子的基本化学性质 46
2.4导电高分子 47
2.4.1高分子的合成 48
2.4.2聚乙炔的合成 49
2.4.3高分子的基本化学性质 51
2.4.4共聚物 52
2.5有机固体结构 53
2.5.1小分子点阵结构 53
2.5.2高分子的取向性 55
2.5.3有机薄膜 56
2.6有机固体的各向异性 58
参考文献 61
第3章 有机固体中的极化子 63
3.1有机小分子中的极化子 63
3.1.1极化子的一般图像 63
3.1.2有机小分子中的极化子 65
3.2有机分子的晶体模型 67
3.3有机高分子模型 69
3.3.1高分子链的紧束缚模型（SSH模型） 70
3.3.2连续介质模型（TLM模型） 73
3.3.3 PPP模型 74
3.3.4实坐标空间模型 75
3.3.5声子化模型 77
3.4高分子的二聚化 78
3.4.1一维体系的Peierls不稳定性 78
3.4.2高分子的基态 79
3.5电荷密度波与自旋密度波 83
3.6孤子、极化子和双极化子 86
3.6.1孤子 86
3.6.2极化子和双极化子 90
3.7有机分子的振动理论 92
3.7.1有机分子的光谱结构 92
3.7.2振动理论 95
参考文献 97
第4章 有机固体中的激子 99
4.1激子的一般图像 99
4.2高分子中的激子和双激子 101
4.3高分子中的激子产生动力学 104
4.3.1光激发能量对激子产生的影响 107
4.3.2光激发强度对激子产生的影响 110
4.3.3极化子复合动力学 113
4.4高分子中激子受激辐射量子动力学 113
4.4.1激子的受激辐射 114
4.4.2双激子的受激辐射 115
4.5匀强电场下的激子 117
4.5.1激子极化 117
4.5.2激子解离 121
4.6激子的输运 122
4.6.1 Forster及Dexter扩散机制 123
4.6.2非均匀场诱导输运机制 126
4.6.3载流子的散射机制 132
4.7 D/A界面的激子行为 134
参考文献 136
第5章 有机固体的导电性 138
5.1有机固体电荷输运的一般理论 139
5.2有机小分子固体的导电性 143
5.3有机固体导电理论 146
5.3.1隧穿理论 147
5.3.2跃迁理论 149
5.3.3扩散理论 151
5.4有机高分子的极化子动力学理论 154
5.5极化子的形成与解离 156
5.5.1有机半导体的电荷注入 157
5.5.2极化子的形成动力学 158
5.5.3极化子的解离 160
5.5.4极化子的链间运动 163
5.6有机场效应晶体管 165
5.7有机超导体 167
参考文献 169
第6章 有机固体的光学特性 171
6.1有机固体的红外与拉曼特性 171
6.1.1红外光谱及拉曼光谱 171
6.1.2聚乙炔的光谱性质 173
6.2有机固体的发光特性 175
6.2.1有机固体发光 175
6.2.2有机固体发光的基本图像 178
6.3有机发光器件 179
6.3.1 OLED的结构 180
6.3.2 OLED发光的基本原理 183
6.3.3 OLED的发光效率 184
6.3.4 OLED的应用前景 188
6.3.5有机发光的研究进展 189
6.4有机太阳能电池 192
6.4.1固体中的光伏特性 192
6.4.2有机光伏器件 194
6.4.3有机光伏器件的应用前景 199
6.4.4有机-无机杂化钙钛矿光伏器件 199
6.5有机半导体激光器 203
参考文献 207
第7章 有机自旋电子学 210
7.1电荷-自旋-磁场相互作用 212
7.2有机磁性分子 215
7.3有机磁性分子理论 217
7.4有机磁性分子器件 220
7.5有机自旋器件 225
7.5.1实验概述 225
7.5.2有机自旋阀隧穿理论 228
7.6有机器件自旋极化的扩散理论 231
7.7有机器件自旋极化的量子理论 235
7.7.1自旋极化电流注入 235
7.7.2极化子自旋动力学 237
7.8有机磁场效应 240
7.8.1有机磁场效应 240
7.8.2有机磁电阻 244
7.9有机磁场效应机理 246
7.9.1极化子对机制 247
7.9.2激子与极化子淬灭机制 248
7.9.3双极化子机制 249
7.9.4磁致跃迁理论 249
7.9.5有机磁电阻理论 251
7.10有机多铁 255
7.11有机自旋泵浦与自旋流 260
参考文献 264
第8章 生物大分子物理 267
8.1生物大分子简介 267
8.1.1蛋白质分子 267
8.1.2 DNA分子 269
8.2生物分子的稳定性 272
8.2.1蛋白质分子动力学模型 272
8.2.2蛋白质折叠 273
8.2.3 DNA分子力学特性 274
8.3 DNA分子的电荷输运性质 275
8.3.1实验研究进展 275
8.3.2理论研究进展 279
8.3.3 DNA分子模型 280
8.4 DNA输运的变电子数模型 282
8.5 DNA分子的极化子理论 285
8.5.1一维紧束缚模型下的极化子图像 285
8.5.2三维紧束缚模型下的极化子图像 286
8.5.3 Peyrard-Bishop-Holstein模型下的极化子图像 288
8.5.4双极化子图像 289
8.5.5螺旋结构对极化子动力学的影响 291
8.6 DNA分子器件的磁场效应 294
8.7 DNA的光激发 298
参考文献 300
第9章 全碳材料 301
9.1碳家族概述 301
9.2碳团簇 306
9.2.1碳团簇的种类 306
9.2.2 C60的结构和性能 307
9.3碳纳米管 309
9.4石墨烯 313
9.4.1石墨烯的制备 314
9.4.2石墨烯的奇特性质 314
9.5石墨烯纳米条带 319
9.5.1石墨烯纳米条带的制备 320
9.5.2石墨烯纳米条带的电子结构性质 322
9.5.3石墨烯纳米条带的磁性 324
9.6石墨烯和碳纳米管自旋输运 328
9.6.1石墨烯自旋输运 328
9.6.2碳纳米管的自旋输运 330
9.7金刚石 330
参考文献 333