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1、固体物理:研究固态物质的宏观物理性质、内部微观结构、内部各种粒子的相互 作用，运动规律，以及宏观性质与微观运动间的联系的科学。晶体结构的基本特征：原子在三维空间呈周期性排列基元:放置在格点上的原子或原子团称为基元是一个格点所代表的物理实体。由基元代表点在空间中的周期性排列所形成的晶格称为布拉伐晶格，布拉伐晶格 是一种数学上的抽象，是格点在空间中周期性的规则排列，其每个格点是几何等 价的。基元+Bravais晶格=晶体结构简单晶格必须由同种原子组成；反之，由同种原子组成的晶格却不一定是简单晶 格.一个晶格中体积最小的周期性结构单元称原胞空间点阵原胞：空间点阵中最小 的重复单元，只含有一个格点，对
2、于同一空间点阵，原胞的体积相等。晶体学通常选取较大的周期单元来研究晶格结构，为同时反映周期性与对称性， 称为晶胞晶面间距愈大该晶面上的原子排列愈密集晶面间距愈小，该晶面上的原子排列愈稀疏对称操作是指一定的几何变换。如某物体如绕某一轴旋转一定角度或对某一平面 作镜象反映等等.一种晶体可以有多种不同形式的对称操作，描述晶体的对称性 的方法就是找出能使它复原的所有对称操作。对称元素：对称中心;对称面；对称轴;象转轴3、倒格子与正格子的关系空间基矢位置矢量正格子空间 一 l? = /1al+/2fl2+/33倒格子空间 Ef全部量子态全是空的TMOK时，电子气处于激发态f(E,巧aE Ef量子态被电子
3、占据的几率不为零,分布函数f(E,T)的图形1准经典近似？电子的能量E(k)和波矢E是由量子力学决定的而外电场的作用 下电子的运动却可用经典的运动定律来描述 金避电子密度很大，电子间的平均距离很近相互作用应该很强，为什么可以不考虑？答:可以把电子加上周围一层屏蔽正电荷层看作是一个整体，称为准电子，自由 电子气实际上是准自由电子气。准电子间因有屏蔽，所以相互作用大为减弱，可 以近似看作是互相独立的，也就是说，考虑屏蔽后，单电子近似有其合理性， 5屏蔽效应与什么有关?关系怎样?屏蔽效应与电子密度有关，电子密度越大,屏蔽越大，单电子近似就越合理 单电子近似：含有大量电子的体系中，每个电子受到其它电子
4、作用比较接近于平 均作用，故用“平均势场来替代电子的真实相互作用，即每个电子都在一个相同 的有效势场中运动。这种方法称为单电子近似，对于晶格，单电子有效势由两部 分组成，即晶格离子势和电子间平均作用势。Bloch波函数实际上是一种周期性调幅的平面波，又称Bloch波Bloch定理成立的原因是由于晶格具有周期性试述有效质量的意义。引入它有何用处？有效质量实际上是包含了晶体周期势场作用的电子质量，它的引入使得晶体中电 子准经典运动的加速度与外力直接联系起来了，就像经典力学中牛顿第二定律一 样，这样便于我们处理外力作用下晶体电子的动力学问题。能带理论作了哪些基本近似？它与金属自由电子论相比有哪些改进
5、？能带论作了3条基本假设，即 绝热近似，认为离子实固定在其瞬时位置上，可把电子的运动与离子实的运动分开来处理； 单电子近似，认为一个电子在离子实和其它电子所形成的势场中运动； 周期场近似，假设所有电子及离子实产生的场都具有晶格周期性。能带理论相比于金属自由电子论，考虑了电子和离子实之间的相互作用，也考虑 了电子与电子的相互作用。当一个能带只含有少量的空状态而大部分状态被电子占据时，我们称这些空状态 为空穴。一能带理论的主要成就：1 指出晶体中电子的能谱分成许多能带。晶体的性质决定于其能带结构及电子的填充情况，这就为理解晶体的各种物理性质提供理论基础。2 根据能带结构及电子的填充情况可区分晶体的导电性质，说明为什么可以区分导体、半导体与绝缘体。3 现有的半导体材料与器件是在能带理论的基础上建立与发展的，所取得的成就有目共睹能带理论局限性是由于忽略了电子间关联作用所造成的P127图6.12导体、半导体与绝缘体的能带模型部分 填充 能带导带价带价带满带导体A半导体B 绝缘体C
