第1章 晶体结构与晶体衍射
1.1 布拉菲点阵
1.2 晶向指数和晶面指数
1.2.1 晶向指数
1.2.2 晶面指数
1.3 群论的基本概念
1.3.1 群的定义
1.3.2 置换群(D3群)
1.3.3 群的基本性质
1.4 晶体的点对称性与布拉菲单胞
1.4.1 点对称性
1.4.2 二维布拉菲点阵与晶系
1.4.3 三维布拉菲单胞与晶系
1.4.4 初级原胞与布拉菲单胞的关系
1.5 倒格子与布里渊区
1.5.1 倒格子基本矢量
1.5.2 倒格矢
1.5.3 布里渊区
1.6 晶体衍射
1.6.1 布拉格方程
1.6.2 结构因子与系统消光
第2章 晶格振动与声子
2.1 绝热近似
2.1.1 价电子近似
2.1.2 绝热近似
2.2 简谐近似与晶格振动的经典理论
2.2.1 简谐近似
2.2.2 一维晶格振动的经典理论
2.3 一维晶体的晶格振动
2.3.1 一维单原子晶格的振动
2.3.2 一维双原子晶格的振动
2.4 三维晶体的晶格振动
2.4.1 简谐势能函数
2.4.2 运动方程及色散关系
2.4.3 周期性边界条件与q的取值
2.5 晶格振动量子化——声子
2.5.1 一维简单晶格振动的量子化
2.5.2 声子的基本性质
2.6 离子晶体的长光学格波与光波的耦合
2.6.1 离子晶体长光学格波的退极化场
2.6.2 黄昆方程及离子晶体的介电常数
2.6.3 电磁耦合子
2.7 晶格比热
2.7.1 实验规律及经典玻尔兹曼统计理论的困难
2.7.2 晶格比热的量子理论
2.7.3 爱因斯坦模型
2.7.4 德拜模型
2.8 晶体的热膨胀
2.8.1 热膨胀是非简谐效应
2.8.2 固体的状态方程
2.8.3 热膨胀系数
2.9 晶格热传导
2.9.1 非简谐效应与晶格热传导
2.9.2 声子间的碰撞过程
2.9.3 晶格热导率的影响因素
第3章 金属自由电子理论
3.1 金属自由电子的量子理论
3.1.1 自由电子的能级及波函数
3.1.2 自由电子体系的能态密度
3.1.3 费米能级与化学势
3.1.4 温度对电子化学势的影响
3.2 自由电子气体的低温比热
3.3 金属的电导率
3.3.1 玻尔兹曼方程
3.3.2 金属的电导率
3.3.3 温度对金属电阻率的影响
3.4 金属的霍尔效应
3.5 等离子体振荡与屏蔽库仑势
3.5.1 等离子体振荡及等离体子
3.5.2 单电子激发
3.5.3 屏蔽库仑势
3.5.4 元激发与准粒子
第4章 能带理论
4.1 单电子近似的物理思想
4.2 布洛赫定理
4.2.1 布洛赫定理的含义及证明
4.2.2 周期性边界条件与k的取值
4.3 布洛赫电子的能带结构
4.3.1 等效单电子方程及能带
4.3.2 能带的基本对称性
4.3.3 近自由电子模型
4.3.4 紧束缚近似模型
4.4 电子的能态密度
4.4.1 态密度及其维度相关性
4.4.2 范霍夫奇异点
4.5 布洛赫电子的准经典运动
4.5.1 布洛赫电子的速度与有效质量
4.5.2 晶体的导电性与能带填充的关系
4.6 基于平面波展开的能带计算方法
4.6.1 正交化平面波方法
4.6.2 缀加平面波方法
4.6.3 赝势方法
第5章 电子间的相互作用及密度泛函理论
5.1 多电子体系薛定谔方程
5.1.1 薛定谔方程
5.1.2 瑞利-里茨变分原理
5.2 赫尔曼-费曼定理
5.2.1 赫尔曼-费曼定理
5.2.2 广义赫尔曼-费曼定理
5.3 哈特利-福克近似与电子交换作用
5.3.1 哈特利近似
5.3.2 哈特利-福克方程
5.3.3 凝胶固体的哈特利-福克方程
5.4 密度泛函理论
5.4.1 霍恩伯格-科恩(HK)定理
5.4.2 科恩-沈(KS)方程
5.4.3 准粒子的费米能级
5.4.4 局域密度近似
5.4.5 局域自旋密度近似
5.5 晶体电子结构举例
第6章 半导体
6.1 半导体的能带结构及载流子
6.1.1 直接带隙和间接带隙半导体
6.1.2 本征半导体的载流子
6.1.3 半导体能带结构举例
6.2 掺杂半导体
6.2.1 施主能级
6.2.2 受主能级
6.2.3 浅能级杂质的类氢原子模型
6.2.4 杂质补偿
6.3 热平衡载流子的统计分布
6.3.1 电子和空穴的态密度
6.3.2 导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度
6.3.3 本征半导体的费米能级和载流子浓度
6.3.4 掺杂半导体的费米能和载流子浓度
6.3.5 电导率与霍尔效应
6.4 多能谷散射与耿氏效应
6.4.1 电子能谷转移与负微分电导
6.4.2 耿氏效应
6.5 p-n结
6.5.1 突变p-n结的平衡态性质
6.5.2 p-n结的整流效应
6.5.3 p-n结的光生伏特效应
6.6 半导体异质结
6.7 金属-半导体接触
6.7.1 平衡态能带结构
6.7.2 肖脱基接触的整流效应
6.8 金属-氧化物-半导体结构
6.8.1 MOS结构的界面特征
6.8.2 MOS场效应晶体管(MOSFET)
第7章 固体的磁性
7.1 孤立原子和离子的磁矩
7.1.1 电子的磁矩
7.1.2 洪德定则与孤立原子(离子)的角动量
7.1.3 孤立原子(离子)的有效磁矩
7.2 磁化率与固体磁性分类
7.2.1 磁化率
7.2.2 固体的磁性分类
7.3 自由电子的抗磁性和顺磁性
7.3.1 朗道抗磁性
7.3.2 泡利顺磁性
7.4 顺磁盐的磁性
7.4.1 顺磁性的布里渊理论
7.4.2 过渡族离子轨道磁矩猝灭
7.4.3 绝热去磁制冷
7.5 有序磁性的分子场理论
7.5.1 铁磁性的分子场理论
7.5.2 反铁磁性的定域分子场理论
7.5.3 亚铁磁性的分子场理论
7.6 有序磁体中的交换作用
7.6.1 海森堡直接交换作用
7.6.2 自发磁化的能带模型
7.6.3 稀土金属f电子的间接交换作用
7.6.4 离子晶体中的超交换作用
7.7 自旋波
7.7.1 自旋波的色散关系及能量量子
7.7.2 自旋波对比热和自发磁化强度的影响
7.8 磁畴与技术磁化
7.8.1 磁畴
7.8.2 技术磁化