第一章 晶体的结构 1
1.1晶体结构的周期性 1
1.1.1 Bravais晶格 1
1.1.2原胞与晶胞 3
1.1.3单晶体与多晶体 5
1.2典型的晶体结构 6
1.2.1 NaCl与CsCl结构 6
1.2.2钙钛矿结构 6
1.2.3金刚石与闪锌矿结构 7
1.2.4典型金属的结构 8
1.3晶面与面指数 9
1.4晶体的宏观对称性 10
1.4.1点对称操作 11
1.4.2点群 13
1.4.3晶系和14种Bravais晶格 14
1.4.4对称破缺 16
1.5倒格子与Brillouin区 17
1.5.1正格子与倒格子 17
1.5.2 Brillouin区 19
1.6晶体的X射线衍射 21
1.6.1 Laue方程与Bragg公式 21
1.6.2原子散射因子 23
1.6.3几何结构因子 24
第二章 晶体的结合 26
2.1晶体结合的基本类型 26
2.1.1离子晶体 26
2.1.2共价晶体 26
2.1.3金属晶体 27
2.1.4分子晶体 28
2.1.5氢键晶体 29
2.1.6原子的电负性 29
2.2晶体的结合能 31
2.2.1结合能的意义 31
2.2.2原子相互作用势 32
2.2.3分子晶体的结合能 33
2.2.4离子晶体的结合能 34
2.3非晶体 35
2.3.1非晶体的结构 36
2.3.2非晶态的形成 38
2.4准晶体 39
2.5团簇、纳米微粒 42
2.5.1团簇的基本特征 43
2.5.2 C60分子与固体 44
2.5.3纳米微粒 45
第三章 晶格振动与晶体的热学性质 47
3.1一维单原子晶格的振动 48
3.2一维双原子晶格的振动 50
3.3三维晶格的振动 53
3.4声子 55
3.4.1声子的概念 56
3.4.2声子谱的测定 57
3.5长波光学模与电磁波的耦合 58
3.5.1黄昆方程 59
3.5.2介电函数与LST关系 60
3.5.3极化激元 62
3.6晶格热容 63
3.6.1晶格振动的平均能量 63
3.6.2 Einstein模型 65
3.6.3 Debye模型 66
3.7非简谐效应 67
3.7.1晶体的状态方程 68
3.7.2晶体的热膨胀 69
3.7.3晶格热传导 70
3.7.4软模与结构相变 72
第四章 晶体中的缺陷 74
4.1点缺陷 74
4.1.1点缺陷的基本类型及特点 74
4.1.2离子晶体中的点缺陷 76
4.1.3点缺陷的产生 77
4.2晶体中的扩散 78
4.2.1扩散的宏观规律 78
4.2.2扩散的微观机制 79
4.2.3扩散系数与温度的关系 80
4.3位错 81
4.3.1刃型位错 81
4.3.2螺型位错 82
4.4面缺陷 83
4.4.1堆垛层错 83
4.4.2晶粒间界 84
第五章 金属电子论 85
5.1自由电子气的经典理论 85
5.2自由电子气的量子理论 87
5.2.1能级与态密度 88
5.2.2基态与激发态 90
5.2.3电子热容 92
5.3电导率与Hall效应 94
5.3.1电导率 94
5.3.2 Hall效应 95
5.4集体振荡与屏蔽效应 97
5.4.1等离子体振荡 97
5.4.2集体激发与个别激发 99
5.4.3电子的屏蔽效应 100
5.5 Fermi液体 102
第六章 能带理论Ⅰ 105
6.1 Bloch定理 106
6.2能带及其对称性 108
6.2.1能带概念 108
6.2.2能带的对称性 109
6.3近自由电子近似 110
6.4紧束缚近似 113
6.5能带的图示法 117
6.51En（k）的表示图式 117
6.5.2等能面 118
6.5.3能态密度g（E）图 118
6.6 Bloch电子的准经典运动 121
6.6.1电子的平均速度 121
6.6.2准经典运动的基本方程 122
6.6.3电子的有效质量 123
6.7导体、绝缘体与半导体 125
6.7.1能带的填充与导电性 125
6.7.2电子与空穴 126
6.7.3导体、绝缘体与半导体的区分 127
6.8 Mott绝缘体与电子关联 129
6.9局域态与扩展态 131
第七章 能带理论Ⅱ 134
7.1能带的计算方法 134
7.1.1平面波方法 134
7.1.2正交化平面波方法 138
7.1.3赝势方法 140
7.1.4缀加平面波方法 141
7.1.5 KKR方法 142
7.2 Hartree-Fock近似 144
7.2.1 Hartree-Fock方程 144
7.2.2 Koopmans定理 147
7.2.3自由电子的Hartree-Fock理论 148
7.3密度泛函理论 150
7.3.1 Hohenberg-Kohn定理 150
7.3.2 Kohn-Sham方程 153
7.3.3局域密度近似 155
第八章 固体的导电性 157
8.1金属 157
8.1.1电导率 157
8.1.2 Fermi面 161
8.1.3回旋共振 164
8.1.4 de Haas-van Alphen效应 168
8.1.5 AB效应 173
8.2半导体 176
8.2.1能带结构 176
8.2.2有效质量近似 181
8.2.3载流子的统计分布 184
8.2.4电导率与Hall系数 189
8.2.5 pn结、MOS结构 190
8.2.6量子阱与超晶格 193
8.2.7量子Hall效应 195
8.3离子晶体 199
8.3.1离子电导率 199
8.3.2快离子导体 201
8.4导电聚合物 202
8.4.1聚乙炔的导电性 202
8.4.2 Peierls不稳定性 203
8.4.3孤子与极化子 205
第九章 超导电性 209
9.1超导体的基本特征 209
9.1.1零电阻 209
9.1.2完全抗磁性 211
9.2超导相变的性质 212
9.2.1凝聚能 213
9.2.2熵与热容 213
9.2.3相变的性质 215
9.3超导的唯象理论 215
9.3.1二流体模型 215
9.3.2 London方程 216
9.3.3宏观量子现象 218
9.3.4 Ginzburg-Landau理论 220
9.3.5两类超导体 223
9.4超导的微观物理机制 226
9.4.1电子-声子相互作用 227
9.4.2 Cooper对 228
9.4.3 BCS理论要点 230
9.5超导隧道效应 232
9.5.1单电子隧道效应 232
9.5.2 Josephson效应 233
9.6高温超导体 235
第十章 固体的磁性 239
10.1原子磁矩 239
10.1.1孤立原子的磁矩 239
10.1.2晶场效应 241
10.2抗磁性 246
10.2.1束缚电子的抗磁性 246
10.2.2自由电子的抗磁性 247
10.3顺磁性 248
10.3.1自由电子的顺磁性 248
10.3.2正常顺磁性 249
10.4铁磁性 253
10.4.1分子场理论 254
10.4.2磁畴与技术磁化 256
10.5反铁磁性与亚铁磁性 258
10.5.1反铁磁性 259
10.5.2亚铁磁性 261
10.6交换作用 263
10.6.1 Heisenberg交换作用 263
10.6.2巡游电子模型 267
10.6.3 RKKY交换作用 268
10.6.4超交换作用 269
10.7巨磁电阻与庞磁电阻效应 271
10.7.1巨磁电阻效应 271
10.7.2庞磁电阻效应 273
习题 276
参考书目 280
常用基本物理常量表 281
索引 282