[考博复习资料]中国石油大学（华东）2013高等固体物理考博大纲_考博_旭晨教育

中国石油大学（华东）2013高等固体物理 考博大纲

考试科目名称：高等固体物理 考试时间：180分钟，满分：100分

一、考试要求：

高等固体物理是以固体物理为基础并加以提高的一门课程，是研究材料科学和工程的重要基础课之一。考生应掌握其中的基本概念、基本理论和基本方法;掌握晶体周期性结构的描述方法和处理方法，了解对称性结构描述方法和处理方法，掌握晶体结合的特征以及晶体的弹性与热学性质，了解晶体的缺陷，掌握能带理论和金属电导理论;掌握组成晶体的粒子(原子、离子、电子)之间的相互作用、运动规律;掌握晶体结构与其力学、热学、光学性质的之间的关系。重点是晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带论、金属自由电子论。

二、考试内容：

1.晶体的结构

(1)：单晶、准晶和非晶的结构上的差别

(2)：晶体的周期性(晶体的共性;格点，晶格，基矢，格矢，原胞，晶胞，常见的布拉菲格子，简单格子和复式格子;晶向，晶面，密勒指数)

(3)：晶体的对称性(对称操作与对称元素，旋转，对称面，对称中心，旋转反演轴，晶体对称性分类)

(4)：常见的晶体结构(密堆积，配位数，典型化合物晶体的结构和配位数)

(5)：倒格子与布里渊区(倒格基矢，正倒格子的关系，布里渊区，二维三维布里渊区)

(6)：晶体结构的实验确定(X射线衍射，劳厄方程，布拉格方程，反射球，原子散射因子，几何结构因子)

2.晶体的结合和弹性

(1)：原子的电负性(电子分布，电离能，亲合能，电负性)

(2)：晶体结合的类型(共价晶体、离子晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体结合的特点;晶体结合类型及形成的原因)

(3)：结合力和结合能(结合能和结合力的共性，晶体稳定条件，压缩系数和体弹性模量)

(4)：分子力结合(分子力结合的特点，雷纳德―琼斯势)

(5)：共价结合(共价结合的特点，轨道杂化)

(6)：离子结合(离子结合特点，马德隆常数)

(7)：原子和离子半径与晶体结构关系

3.晶格振动与晶体热学性质

(1)：一维晶格的振动(单原子链，双原子链，近似条件，运动方程，格波，边界条件，色散关系，声学支，光学支，振动模式)

(2)：三维晶格的振动(三维晶格振动，晶格振动谱，典型晶体的格波谱)

(3)：简正振动和声子(简正坐标，简正振动，格波能量量子化，声子)

(4)：晶格振动谱的实验测定方法(光子散射，中子散射)

(5)：长波近似(长声学波，长光学波，黄昆方程，LST关系，铁电软模，光学性质，极化声子)

(6)：晶格振动热容理论(一般理论，爱因斯坦模型，德拜模型，态密度)

(7)：晶格振动的非简谐效应(非简谐效应，热传导，热膨胀)

(8)：晶体的热力学函数

4.晶体的缺陷

(1)：晶体缺陷的基本类型(点缺陷，线缺陷，面缺陷)

(2)：位错缺陷的性质(位错缺陷的滑移，攀移，对晶体生长的影响)

(3)：热缺陷的统计理论(点缺陷的产生、复合，点缺陷的数目)

(4)：缺陷的扩散(扩散方程，扩散机制)

(5)：离子晶体的热缺陷在外场中的迁移(离子晶体的点缺陷与离子性电导)

5.晶体中电子的能带理论

(1)：布洛赫波函数(布洛赫定理，周期边界条件，简约布里渊区)

(2)：一维晶格中的近自由电子(模型，微扰计算)

(3)：一维晶格中电子的布拉格反射(能带，能隙，禁带)

(4)：平面波方法(三维周期场中电子运动的近自由电子近似)

(5)：紧束缚方法(模型，微扰计算，原子能级与能带的对应关系，瓦尼尔函数)

(6)：正交化平面波和赝势

(7)：电子的平均速度、平均加速度和有效质量

(8)：等能面和能态密度(能态密度函数，二维、三维费米面，费米面的构造)

(9)：磁场作用下的电子能态(磁场作用下的电子能态的变化，迪.哈斯-范.阿耳芬效应)

(10)：导体、半导体和绝缘体(运动规律，满带，不满能带，近满带与空穴，导体、半导体和绝缘体的能带解释)

6. 金属自由电子论和电子的输运性质

(1)：自由电子气的费密能和热容量(费米分布函数，费米能级确定，电子热容量)

(2)：接触电势差和热电子发射(接触电势差，热电子发射，功函数，理查逊-杜师曼关系)

(3)：玻耳兹曼方程

(4)：弛豫时间的统计理论

(5)：电子和声子的相互作用

(6)：金属的电导率(直流电导率，电阻率随温度的变化，剩余电阻，半导体电阻率，纯金属电阻率的统计模型)

(7)：磁场下玻耳兹曼方程的解

(8)：金属的热导率

三、参考书目

1.《固体物理教程》，王矜奉编著，山东大学出版社，2004年1月第4版;

2.《固体物理学》，黄昆原著，韩汝琦改编，高等教育出版社，1988年10月。