第1章 晶体结构 1
1.1晶体结构的基本概念 1
1.2晶列和晶面及其标志 4
1.3对称操作和点群 5
1.4 7大晶系和14种布拉维格子 9
1.5倒易点阵 11
1.6平移对称性和玻恩-卡门边界条件 13
附录1晶体学的产生和发展 15
附录2青铜器时代到铁器时代的发展 17
思考题和习题 23
参考文献 23
第2章 晶格振动与声子 24
2.1简谐近似 24
2.2一维单原子链的晶格振动 25
2.3一维双原子链的晶格振动 28
2.4三维晶格振动的一般结论 29
2.5简正坐标和声子 29
2.6固体比热 31
2.7具有在位势的原子链的晶格振动 34
2.8非简谐效应和非线性晶格 38
附录1原子链与均匀杆纵振动的色散关系比较 41
附录2光频支格波对晶格热容的贡献 44
思考题和习题 47
参考文献 48
第3章 能带理论 49
3.1布洛赫定理 50
3.2近自由电子近似 51
3.3紧束缚近似 58
3.4能带的对称性 60
3.5晶体电子的准经典运动 60
3.6稳恒电场作用下晶体电子的运动和布洛赫振荡 63
3.7导体、半导体和绝缘体的分类 64
思考题和习题 65
参考文献 66
第4章 人工物性剪裁和纳米科技 67
4.1超晶格 67
4.2量子阱和量子线 72
4.3量子点 80
4.4磁量子阱 90
4.5纳米科技 92
附录 斯塔克简介 99
思考题和习题 100
参考文献 100
第5章 结构与物性 102
5.1结构相变 102
5.2 C60和巴基管 106
5.3金刚石与石墨的物性对比 114
思考题和习题 115
参考文献 115
第6章 非线性输运现象 116
6.1耿氏效应和负微分电导现象 116
6.2超晶格的负微分电导现象 119
6.3隧道二极管的负微分电导现象 120
6.4孤子 121
6.5有机导体 124
思考题和习题 144
参考文献 144
第7章 晶格非线性振动 146
7.1原子间势能函数 146
7.2 FPU问题 147
7.3 β-FPU原子链 149
7.4 KG原子链 151
思考题和习题 153
参考文献 154
第8章 锁模现象 155
8.1锁模现象简介 155
8.2波矢竞争 160
8.3锁频现象 162
8.4魔梯 163
8.5 Arnold舌头和魔花 165
思考题和习题 167
参考文献 168
第9章 磁效应和磁现象 169
9.1磁场中的电子 169
9.2有理磁场和磁超晶格 170
9.3稳恒磁场中的Bloch电子和Hofstadter蝴蝶 173
9.4朗道能级和近自由电子近似的弱场适用性 175
9.5磁场诱导的金属-绝缘体相变 176
9.6磁泡材料 177
9.7磁电阻和巨磁电阻 178
9.8生物磁学简介 182
思考题和习题 188
参考文献 189
第10章 量子霍尔效应 190
10.1霍尔效应 190
10.2二维电子体系 194
10.3自由电子朗道能级 198
10.4整数量子霍尔效应 199
10.5分数量子霍尔效应 203
10.6分数电荷准粒子和分数统计 205
思考题和习题 206
参考文献 206
第11章 准周期结构 207
11.1准晶体 207
11.2 Fibonacci点阵和准周期结构 213
11.3准晶体的研究及其物性 217
思考题和习题 217
参考文献 217
第12章 分形结构和分数维 218
12.1 Hausdorff维数定义和分数维 218
12.2自相似性和标度不变性 226
12.3分形维数 227
12.4中国的海岸线有多长 229
12.5分形及其物理机制 230
12.6准晶体的自相似性 231
12.7凝聚态中其他的一些分形结构 231
12.8分数维方法研究量子阱中的激子和极化子 236
思考题和习题 241
参考文献 241
第13章 半导体发光和显示 242
13.1半导体发光现象及其几个基本概念 243
13.2半导体电致发光 245
13.3半导体平板显示器件 250
13.4液晶和液晶显示 251
13.5固体摄像器件CCD 257
13.6微光像增强器件和夜视仪 259
13.7固体激光器和量子点激光器 264
思考题和习题 272
参考文献 272
第14章 非线性光学材料简介 273
14.1介质的极化机制 273
14.2非线性光学简介 274
14.3空间孤子 279
14.4光孤子 280
14.5光纤和光孤子通信 286
14.6光子晶体和光子带隙 290
14.7光子计算机 293
思考题和习题 293
参考文献 293
第15章 非共振非线性光学效应 295
15.1非线性折射率系数 295
15.2双光子吸收及其二级微扰理论 298
15.3半导体中的光斯塔克效应 307
15.4量子点中的非共振非线性光学效应 315
15.5 Z扫描技术 319
思考题和习题 344
参考文献 344
第16章 超导和超流 346
16.1超导现象 346
16.2超导体的基本电磁学性质 347
16.3约瑟夫森效应 348
16.4氧化物超导体和高温超导 355
16.5超导的应用 358
16.6超流 362
思考题和习题 365
参考文献 365