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1、1 核外电子的排布规律 （1） 泡里不相容原理实验证明，在同一原子中， 不可能有运动状态完全相同 的两个电子。 即处于完全相同运动状态的电子是不相容，这个规律叫做不 相容原理。 （2） 能量最低原理在正常情况下，原子核外的电子是按能级的高低分层排布 的，在不违反不相容原理的前提下，电子的排布将尽可能使体系的能量最 低。电子在原子内处于最低能级时最稳定。核外电子总是尽先排布在能级 最低的（ 1S）轨道上，然后依次排列在（2s） 、 （2p） 、 （3s）.等能级较 高的轨道。这个规律叫做能量最低原理。 （3） 洪特规则在这些轨道上排布的电子，将尽可能地分占不同的轨道，而 且自旋方向平行， 这个规
2、则叫做洪特规则。 作为洪特规则的特例， 当电子 层结构中相同角量子数的轨道为全充满、半充满或全空时， 状态是比较稳 定的。2.金属自由电子论 假设一个电子被限制在不能穿透的两个界面之间（或匣中）运动，并假设势 能为零，解薛定谔方程后，可得到一维空间问题总能量相应的允许值，2228mLhnEn3.系统的总能量在组成的节点之间的分配情况取决于不同的统计方式波尔兹曼统计：)exp(1)( kTEkTEP波尔兹曼统计只是在当原子组成为气体的经典系统中才适用。费米-狄拉克统计适用于量子力学系统，1/)exp(1)( kTEyEEP在一般温度下，电子的能量比由波尔兹曼统计所决定的气体原子质点的能量 （平均
3、能量只有kT）要高的多，其费米能级方程经过计算可得，FEnE 53，Ne个电子的总能量为FENeEn 53。温度变化时， 只有一小部分的电子收到影响， 故自由电子理论正确的解释了 金属具有较小的电子比热的原因：在没有外加电压时，电子运动是没有规律的， 它们在一个方向运动的效应被其在相反方向运动的效应所平衡，所以在金属内部 没有电流。 施加一个电压， 对大多数电子不产生净效应，因为它们可能达到的较 高能态已经被填满。 只有靠近费米能级的那些电子的能量，才有一个净变化， 沿 着一定方向运动构成一个电流。4.能带、导带、价带、禁带的定义 能带：设想一个晶体， 每个原子的电子都处在原子特有的能级上，现
4、在把原 子间距不断缩小， 当属于同一个能级的电子云开始重叠时，该能级就要分裂。 分 裂后的能级数 （量子状态数） 与原子数相等， 对两个原子来说， 只分裂成两个能 级，但在一个晶体中， 每一个原子能级能分裂成一个准连续的能带。当原子间距 进一步减小，以致电子云的重叠范围更为扩大时，能带的宽度也随之增加。 导带：由价电子能级以上的空能级展开而形成的能带。 价带：由价电子原子能级展开而形成价带。 禁带：两个分开能级带之间的能量间隔形成禁带。5.用能带理论区别导体、绝缘体和半导体 绝缘体：假定一个布里渊区已被完全占满，并且没有重叠。 只要电子还留在 满区内，则由于分布仍能与Kx=0 对称，就不可能有
5、电流产生。具有如图所示的 布里渊区结构的物质，为不能导电的绝缘体。 导体：当布里渊区是部分填充时， 同一区相邻状态相应的能级是非常接近的， 只要很小的电场就能把电子提升到相邻的较高能级，这个条件对于宏观电子导电 是必须的，因此金属是具有部分填充的布里渊区固体。 半导体：第一布里渊区是填满的，它和空的第二布里渊区之间只有一个较小 的能量间隙。 这种物质在绝对零度时是个绝缘体，但是在温度升高时， 第一布里 渊区顶部的电子受到激发， 进入第二布里渊区。 当电子处在第二布里渊区底部状 态时，它们将如自由电子那样，在外加电场作用下，表现出导电性。6.空位的形成，平衡空位形成浓度的计算 由于一个原子的震动
6、与周围原子的震动有联系，所以原子的震动有不同的频 率，可由频谱来描述。 原子振动的能量服从几率分布，而呈现涨落现象。 当某一 原子具有足够大的能量， 致使共振幅增加到一定程度是，这个原子就有可能脱离 正常的平衡位置。温度越高，离位原子的几率越大。由于原子离开了平衡位置， 因此就在晶体中形成空位。 平衡空位形成浓度的计算：)/exp(/)(exp1kTQAkTTSQ Nnc7.两个刃型位错的交割P85 记住图 8.位错交割的规律 两个位错相互交割后，有可能产生屈折线段，其位向由与其相交的位错的柏 氏向量所确定。 如果此柏氏向量与位错线平行，则位错不形成屈折线段而保持不 变。屈折线段实际上是一位错
7、线段，它保持原来位错线的柏氏向量。由屈折位错 线段与柏氏向量确定的滑移面如果不在原来位错的滑移面上时，则此屈折线段是 稳定的，称之为割阶； 如果此滑移面仍在原来位错的滑移面上时，则由于位错线 张力的作用， 是不稳定的， 此屈折线段就不能成为割阶，往往可以通过位错的滑 移而消失。两个螺型位错相交割形成的割阶对位错运动起阻碍作用，因为如果位 错继续运动，割阶必须攀移。9. 位错反应条件 位错反应必须满足几何条件及能量条件。 几何条件：反应前各位错柏氏向量的和与反应后各位错柏氏向量的和相等， 即：kibb能量条件：反应后系统的能量要低于反应前系统的能量，这里近似的用位错 各自能量的综合当做一组位错的总能量，总能量正比于组成的位错各自柏氏向量 的平方和。即22kibb10. 双滑移、多滑移、交滑移P132 11. 包兴格效应 一个试样如果在实验以前收了压缩或拉伸变形，那么这个预变形将会对其后 来的应力 -应变曲线产生一定的影响。例如，预先压缩会提高尔后的压缩屈服极 限或降低尔后的拉伸屈服极限，预选的拉伸则有相反的结果， 这种现象称为包兴 格效应。包兴格效应的原因是由于多晶体在变形时因晶界的作用而产生的内应力 所引起。
