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1、2001 博士秋季入学考试试题1（16 分） 共价键的数目 (为配位电子数 )和方向 (电子云密度最大方向 )取决于什么？利用杂化 轨道理论解释金刚石 (sp3)结构中的共价键，并计算碳的sp3键的键角 (109.28)。2（12 分）离子晶体在平衡时的结合能为：)11(80020nRNMeUEb，M 称为马德隆常数。试解释 M 的意义。 (西工大固体物理P41；M 是与晶体结构有关的常数) 3（12分）试比较经典的和量子的金属自由电子理论。(方俊鑫 P285；黄昆 P275) 4（12分）举例说明能带理论在解释固体材料有关性质(绝缘、半导、导体 )、设计新材料中的 应用。 (西工大 P111
2、) 5（12分）解释金属及半导体的电阻率(高温时、低温时 )随温度变化的规律。 (西工大 P192) 6（12 分） 分析固体表面的成分可采用那些分析技术和方法。(电子能谱：光电子能谱、俄歇 电子、离子中和谱；离子谱：低能离子散射、高能离子散射、二次离子质谱、溅射中性粒子 谱、致脱附离子角分布 ) 7 （12 分） 晶体致的电缺陷有那些类型？分析其形成原因及对晶体性质的影响。（西工大 P149、 151）8（12分）简述物质超到态的主要特征。 （西工大 P206、零电阻，充合抗磁 ）答：1，低能电子衍射； 2，表面敏感扩展 X 吸收精细结构； 3，场离子显微镜； 4，电子显微 镜；5，投射电子
3、显微镜，扫描电子显微镜；6，扫描隧道显微镜； 7，原子力显微镜； 8，摩 擦力显微镜2001 博士春季入学考试试题1（16）N 对离子组成的 NaCl 晶体的总互作用势能为ReRBNRUn 024)(其中是马德隆常数， B 为晶格参量， n 为玻恩指数。（1） 证明平衡原子间距为n eBRn 201 04（2） 证明平衡时的结合能为)11(4)(0020nRNeRU2（12）试从结合力性质、结构单元 (如离子、原子等 )、特性等方面比较离子晶体、共价晶体、 金属晶体。3（12）解释共价键的饱和性和方向性4（12）比较经典的和量子的金属自由电子理论5（12）利用能带理论解释导体、绝缘体和半导体的
4、导电差别。6（12）何谓超导电性？表征超导的三个临界参数是什么？7（12）非晶态固体的结构有何特点？与晶体材料相比，能带结构有何变化？8（12）分析固体材料的结构和成分，常采用哪些分析技术和方法，简述其原理及应用。能带理论的近似和假设： 1、绝热近世： 考虑电子运动时， 可认为核是不动的而电子是在固定不动的原子核产生的势场 中运动。 将内层电子核原子核看成一个离子实，这样价电子就是在固定不动的离子实场中运动。0)2/(22aMaa这种将电子系统与原子核 (离子实 )分开考虑的处理方法称为绝热近似。 2、平均场近似：用一种平均场（自恰场）来代替价电子之间的相互作用，即假设每个电子的 所处的势场都
5、相同， 使每个电子的电子间相互作用势能仅与该电子位置有关，而与其他电 子的位置无关。i02421)(jiijriirer单电子近似3、周期势场假定： 势能项)(rV具有与晶格相同的周期性， 假定晶格是严格周期性的， 那么)(rV也是严格周期性的)()(nRrrVV能带理论：在单电子近似和晶格周期场假定F，就把多电子体系问题简化为它在晶格周期势场)(rV的单电子定态问题。)()(2)(22 rErVmr建立在单电子近似基础上的固体电子理论称为能带理论。连续固溶体：两种元素可以无限制的相互溶解 溶解度是有限的，超过某一界限，合金的相将是两种元素各自单分子存在时晶格结构形式的 混合。 替代式固溶体，间隙式固溶体 连续固溶体，有限固熔体，替代式固熔体，间隙式固溶体 固溶度的影响因素：晶格结构，原子大小，原子电负性，相对原子价 当每个原子的平均价电子常数达到一定值时，电子化合物均出现脱基缺陷，位错线，晶体中 偏离理想周期结构。
