固体物理基础(第3版)

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阎守胜 著
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出版社: 北京大学出版社
ISBN:9787301188637
版次:3
商品编码:10691484
包装:平装
丛书名: 中外物理学精品书系·前沿系列
开本:16开
出版时间:1995-12-01
用纸:胶版纸

具体描述

内容简介

  《固体物理基础(第3版)》分两部分。第一部分为理想晶体,采用从有关固体简单的模型——金属自由电子气体模型出发,逐渐加以丰富完善的体系,系统讲述了固体晶格结构、电子能带论、晶格振动、输运现象、原子间的键合和固体中的缺陷等方面的内容。固体物理学的新发展,除在第一部分中有所反映外,集中在第二部分的无序、尺寸、维度和关联四章中,内容包括无序体系中电子的局域化,弱局域化,介观体系的物理,纳米微粒,团簇,库仑阻塞,半导体低维体系,拓扑缺陷,二维体系中的相变,准一维导体,密度泛函理论,强关联初步,高温超导电性和分数量子霍尔效应等。
     《固体物理基础(第3版)》特别注意物理图像的清晰,并着重于固体中基本的、共性的问题。《固体物理基础(第3版)》可作为各类大学物理系固体物理学及现代固体物理课程的教科书或参考书,也可供有关研究人员参考。

作者简介

  阎守胜,北京大学物理学院教授。长期从事固体物理学,低温物理学和现代固体物理学等课程的教学及相关的研究工作,单独或合作编著有《低温物理实验的原理与方法》、《固体物理基础》、《低温物理学》和《现代固体物理学导论》等著作。

目录

第一部分 理想晶体
第一章 金属自由电子气体模型
1.1 模型及基态性质
1.1.1 单电子本征态和本征能量
1.1.2 基态和基态的能量
1.2 自由电子气体的热性质
1.2.1 化学势随温度的变化
1.2.2 电子比热
1.3 泡利顺磁性
1.4 电场中的自由电子
1.4.1 准经典模型
1.4.2 电子的动力学方程
1.4.3 金属的电导率
1.5 光学性质
1.6 霍尔效应和磁阻
1.7 金属的热导率
1.8 自由电子气体模型的局限性
第二章 晶体的结构
2.1 晶格
2.1.1 布拉维格子
2.1.2 原胞
2.1.3 配位数
2.1.4 几个常见的布拉维格子
2.1.5 晶向、晶面和基元的坐标
2.2 对称性和布拉维格子的分类
2.2.1 点群
2.2.2 7个晶系
2.2.3 空间群和14个布拉维格子
2.2.4 单胞或惯用单胞
2.2.5 二维情形
2.2.6 点群对称性和晶体的物理性质
2.3 几种常见的晶体结构
2.3.1 CsCl结构和立方钙钛矿结构
2.3.2 NaCl和CaF2结构
2.3.3 金刚石和闪锌矿结构
2.3.4 六角密堆积结构
2.3.5 实例,正交相YBa2Cu3O7
2.3.6 简单晶格和复式品格
2.4 倒格子
2.4.1 概念的引入
2.4.2 倒格子是倒易空间中的布拉维格子
2.4.3 倒格矢与晶面
2.4.4 倒格子的点群对称性
2.5 晶体结构的实验确定
2.5.1 X射线衍射
2.5.2 电子衍射和中子衍射
2.5.3 扫描隧穿显微镜
2.6 准晶
第三章 能带论
3.1 布洛赫定理及能带
3.1.1 布洛赫定理及证明
3.1.2 波矢k的取值与物理意义
3.1.3 能带及其图示
3.2 弱周期势近似
3.2.1 一维情形
3.2.2 能隙和布拉格反射
3.2.3 复式品格
3.3 紧束缚近似
3.3.1 模型及计算
3.3.2 万尼尔函数
3.4 能带结构的计算
3.4.1 近似方法
……
第二部分 无序、尺寸、难度和关联

前言/序言







《固体物理基础(第3版)》 本书概述: 《固体物理基础(第3版)》是一本深入浅出、系统性强的教材,旨在为本科生和研究生提供扎实的固体物理理论基础。本书在前两版的基础上,进行了全面的修订和更新,吸收了近年来固体物理领域的重要进展,尤其是在实验技术和理论模型方面。作者以清晰的逻辑、丰富的图示和精选的例题,将复杂抽象的固体物理概念逐步展开,引导读者掌握研究固体材料性质的核心原理和方法。 本书内容聚焦: 本书内容涵盖了固体物理学最为基础和关键的几个方面,为读者构建起一个完整的知识体系。 晶体结构与衍射: 本章系统介绍晶体的周期性结构,包括晶格、基元、晶向、晶面等基本概念。通过对布拉维晶格、密堆积结构以及典型晶体结构(如FCC, BCC, HCP)的深入分析,为理解固体材料的宏观性质提供微观基础。随后,本书详细阐述了X射线、中子衍射等技术在确定晶体结构中的作用,重点讲解了布拉格衍射定律及其应用,帮助读者理解如何通过衍射图谱解析晶体结构。 晶格振动: 这一部分将焦点放在构成晶体的原子在其平衡位置附近的集体振动,即声子。本书从经典力学的观点出发,推导出了一维和三维晶格的动力学方程,引入了色散关系的概念,揭示了声子的能量和动量量子化特性。读者将学习到声子的统计分布(玻色-爱因斯坦统计),以及其在热容、热导率等宏观热学性质中的重要作用。 能带理论: 这是固体物理的核心内容之一。本书循序渐进地引入了形成能带的物理机制,从自由电子模型过渡到周期性势场中的电子运动。通过布洛赫定理,清晰地解释了电子在周期势场中形成的允许能带和禁带。本书还介绍了不同能带结构(如金属、绝缘体、半导体)的判据,并结合布里渊区和格林函数方法,为理解电子的输运性质奠定理论基础。 电子的输运性质: 在了解了电子能带结构的基础上,本书深入探讨了电子在固体材料中的运动和相互作用。从经典玻尔兹曼输运方程出发,引出了量子输运理论。重点讨论了电导率、霍尔效应、热电效应等现象的微观机制,分析了电子散射的各种来源,如声子散射、杂质散射等,并解释了它们对输运性质的影响。 磁性: 本章系统介绍了固体材料的磁性起源和分类。从原子磁矩的产生(电子轨道和自旋角动量)入手,讲解了顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性以及亚铁磁性等不同类型的磁行为。本书还介绍了磁畴、磁畴壁以及磁化的动力学过程,并提及了一些现代磁性材料和器件的应用。 超导性: 超导性是固体物理中一个引人入胜的现象。本书介绍了超导现象的基本特征,如零电阻和迈斯纳效应。通过BCS理论,深入剖析了超导配对的微观机制,解释了能隙的存在。同时,本书也简要介绍了高温超导体以及超导在技术领域的潜在应用。 缺陷与表面: 晶体并非完美无瑕,本章探讨了点缺陷(空位、填隙原子、取代原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)的存在及其对材料性质的影响。这些缺陷在塑性变形、扩散和许多其他物理过程中扮演着至关重要的角色。此外,本书还初步介绍了表面与体材料在电子结构和性质上的差异,为理解纳米材料等打下基础。 本书特色: 理论与实验紧密结合: 本书不仅阐述了深厚的理论,还充分考虑了实验观测和技术。在介绍理论概念的同时,会提及相应的实验测量方法和结果,帮助读者理解理论的实际意义。 逻辑清晰,循序渐进: 内容组织合理,从最基本的晶体结构概念开始,逐步深入到复杂的能带理论和量子现象,适合不同背景的读者。 丰富的插图与实例: 大量高质量的图示生动形象地展示了复杂的物理过程和模型,并配以精心设计的例题,帮助读者巩固所学知识,提高解题能力。 前沿进展的体现: 在原有经典内容基础上,根据最新研究动态,对某些章节进行了充实和更新,使本书具有较强的时效性。 适用读者: 本书是物理学、材料科学、化学、电子工程等相关专业的本科生、研究生以及从事相关领域研究的科研人员的理想参考书。 结语: 《固体物理基础(第3版)》将是你探索奇妙的固体世界,理解物质微观结构与宏观性质之间深刻联系的得力助手。通过学习本书,你将能深刻理解并分析各种固体材料的物理特性,为进一步深入学习和研究打下坚实的基础。

用户评价

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这本书在内容呈现上,给我带来了一种全新的学习体验。它的语言风格,与其说是严谨的学术论述,不如说是深入浅出的知识普及,但又丝毫没有牺牲其科学的严谨性。例如,在讲解晶体缺陷时,作者没有直接抛出各种缺陷的分类和性质,而是先从理想晶体的概念入手,再引导读者思考“如果晶体不是完美的,会发生什么”,这种引导式的叙述方式,极大地激发了我的思考。我尤其喜欢书中对于电子在晶体中行为的描述,作者用“波粒二象性”来比喻,将原本晦涩的量子力学概念具象化。在讲解自由电子模型时,作者并没有止步于简单的碰撞模型,而是逐步引入了周期势场和布洛赫定理,让我明白为何电子在晶体中会出现能带。书中关于铁磁性的讨论,更是让我耳目一新。作者深入浅出地解释了自旋电子和交换相互作用的原理,并且通过对居里温度的讨论,让我理解了宏观磁性的温度依赖性。我甚至花了很长时间去理解书中关于朗道理论的介绍,尽管它涉及到一些复杂的数学推导,但作者通过一些巧妙的类比,让我对相变理论有了初步的认识。而且,这本书在插图的应用上也非常用心,那些表示电子波函数在周期势场中传播的示意图,以及表示磁畴结构演变的图例,都起到了画龙点睛的作用,让我能够更形象地理解抽象的物理过程。

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这本书的阅读体验,可以用“豁然开朗”来形容。我之前对固体物理的一些概念,总是感到云里雾里,无法建立起清晰的认知。然而,这本书的作者,以一种极其精炼而又富有洞察力的语言,将那些复杂的物理理论,梳理得井井有条。我特别欣赏书中对电子在晶体中行为的描述,作者从自由电子模型开始,逐步引入量子力学,让我对电子的能级、能带以及能带的形成有了更深刻的理解。他巧妙地运用了“能带”这个比喻,让我能够更好地理解电子在周期性势场中的运动。书中关于晶格振动的讨论,也让我耳目一新。作者将声子这一概念解释得淋漓尽致,并且详细分析了声子在热容、热导率以及声学性质中的作用。我甚至会花费大量的时间去研究书中关于磁性的章节,作者对顺磁性、抗磁性、铁磁性以及反铁磁性的区分,以及对居里温度和尼尔温度的讨论,都非常深入。这本书不仅教会了我固体物理的知识,更重要的是,它培养了我独立思考和解决问题的能力。

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这本书的封面设计,一开始就抓住了我的眼球。那是一种深邃的蓝色,仿佛蕴含着宇宙的奥秘,上面用简洁而有力的银色字体印着书名。当我翻开第一页,一股油墨的清香扑面而来,让我感觉像是进入了一个知识的殿堂。排版非常清晰,每一章节的标题都醒目地矗立着,引导我进入下一个学习的旅程。那些复杂的公式和图表,在作者的精心编排下,显得井然有序,而不是杂乱无章。阅读过程中,我发现作者在讲解基本概念时,总是循序渐进,从最浅显的原理出发,逐步深入到复杂的物理模型。我尤其欣赏其中对于晶体结构的介绍,那些密密麻麻的原子排列,在作者的笔下仿佛活了起来,让我能够清晰地想象出它们在三维空间中的样子。书中引用的例子也十分恰当,常常能将抽象的理论与实际的现象联系起来,比如对半导体材料性质的阐述,就让我对我们日常使用的电子产品有了更深的理解。有时候,我会在阅读过程中停下来,反复琢磨某个公式的推导过程,作者在这里的逻辑非常严谨,每一步都力求解释清楚,让我觉得即使是初学者,也能跟得上思路。而且,这本书的配图质量很高,那些示意图和晶体结构的三维渲染图,都非常逼真,极大地帮助了我对抽象概念的理解。我甚至会花费一些时间去仔细观察那些晶格振动的模拟图,感受原子在不同温度下的运动状态。这本书给我的第一印象,就是它在细节上的极致追求,每一个小小的细节都经过了深思熟虑,这让我对后续的学习充满了期待。

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拿到这本《固体物理基础(第3版)》后,我迫不及待地翻阅起来。让我印象最深刻的是,作者在开篇就用非常生动的语言,为我们描绘了固体物理的宏大图景,勾勒出了这个学科所要解决的核心问题——理解宏观物质性质背后微观的根源。这种宏观到微观的视角,瞬间就吸引了我。书中对于电子在晶体中的运动,从自由电子模型到布洛赫定理的引入,整个过程的逻辑推演非常清晰,让我感觉自己就像一个侦探,一步步揭开物质的神秘面纱。我尤其喜欢作者在解释能带理论时所采用的比喻,比如将能带比作“能量的游乐场”,让原本枯燥的量子力学概念变得形象起来。而且,书中对不同晶体结构的详细介绍,如面心立方、体心立方等,配以精美的三维模型图,让我对这些几何排列有了直观的认识,为理解后续的布里渊区和倒格子奠定了坚实的基础。在读到晶格振动章节时,我被声子这一概念深深吸引。作者将这种微观的集体激发态解释得淋漓尽致,让我明白为何材料会有热容量,为何会有热导率。那些关于声子色散关系的曲线图,虽然看起来有些复杂,但在作者的解读下,我能逐渐理解它们所蕴含的物理意义,它们是如何反映出材料的声学特性的。这本书的语言风格非常接地气,即便是在讲解最前沿的物理概念时,也尽量避免使用过于晦涩的术语,或者在首次出现时给予清晰的解释,这对于我这样一个相对初级的读者来说,无疑是一大福音。

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坦白说,我之前对固体物理的认识,还停留在一些非常基础的概念上,觉得它非常高深莫测。然而,这本《固体物理基础(第3版)》却以一种全新的视角,颠覆了我的认知。书中关于晶体衍射的讲解,让我对X射线衍射在确定晶体结构中的作用有了深刻的认识。作者详细介绍了布拉格方程的推导过程,并且通过具体的实例,展示了如何通过衍射图样来解析晶体结构。我甚至会花费大量的时间去研究书中关于电子在晶体中行为的描述。作者从德鲁德模型开始,逐步引入量子力学,让我对电子的能级、能带以及能带的形成有了更深刻的理解。他巧妙地运用了“能带”这个比喻,让我能够更好地理解电子在周期性势场中的运动。书中关于晶格振动的讨论,也让我耳目一新。作者将声子这一概念解释得淋漓尽致,并且详细分析了声子在热容、热导率以及声学性质中的作用。我甚至会花费大量的时间去研究书中关于磁性的章节,作者对顺磁性、抗磁性、铁磁性以及反铁磁性的区分,以及对居里温度和尼尔温度的讨论,都非常深入。这本书让我明白,固体物理不仅仅是理论的构建,更是理解和改造物质世界的钥匙。

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当我第一次翻开这本书,我就被它扑面而来的学术气息所吸引。它的封面设计简洁大气,内页的排版也十分精良,字迹清晰,图文并茂。让我印象深刻的是,作者在开篇就对固体物理学的研究对象和基本方法进行了精辟的概述,为我后续的学习奠定了坚实的基础。书中关于晶体结构和X射线衍射的讲解,严谨而详实,让我对点阵、基矢、密勒指数等基本概念有了清晰的认识。我尤其欣赏作者对布拉格方程的推导,逻辑清晰,每一步都力求严谨。在阅读关于电子的运动时,作者从德鲁德模型出发,逐步引入量子力学的概念,让我对电子的能级、能带以及能带的形成有了更深刻的理解。他巧妙地运用了“能带”这个比喻,让我能够更好地理解电子在周期性势场中的运动。书中关于晶格振动的讨论,也让我耳目一新。作者将声子这一概念解释得淋漓尽致,并且详细分析了声子在热容、热导率以及声学性质中的作用。我甚至会花费大量的时间去研究书中关于磁性的章节,作者对顺磁性、抗磁性、铁磁性以及反铁磁性的区分,以及对居里温度和尼尔温度的讨论,都非常深入。这本书让我明白,固体物理不仅仅是理论的构建,更是理解和改造物质世界的钥匙。

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当我拿到《固体物理基础(第3版)》的时候,我其实是在一个学习的低谷期,对于很多物理概念都感到迷茫。然而,这本书的出现,就像一盏明灯,重新点燃了我对固体物理的热情。它的叙述方式非常独特,作者不是一股脑地将所有信息倾倒给我,而是像一个经验丰富的老师,循循善诱,引导我一步步去探索。我印象最深刻的是,在讲解电子在晶体中的运动时,作者并没有一开始就引入复杂的量子力学方程,而是从经典物理的观点出发,然后逐步引入量子力学的概念,让我能够更好地理解量子力学在描述微观粒子行为时的必要性。书中关于半导体物理的部分,更是让我受益匪浅。作者对本征半导体和掺杂半导体的电子浓度、空穴浓度的计算,讲解得非常细致,并且通过对费米能级随温度和杂质浓度的变化的讨论,让我对半导体的导电机制有了深刻的理解。我甚至会花好几个小时去研究书中关于pn结的形成和伏安特性的讨论,作者用清晰的图示和严谨的数学推导,让我明白了二极管的工作原理。此外,书中关于晶格振动的讨论,也给了我很大的启发。作者将宏观的声学现象与微观的原子振动联系起来,并且详细讲解了声子的概念,以及声子在热学和光学性质中的作用,让我对材料的宏观性能有了更深层次的认识。

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坦白说,我一开始对固体物理这个领域是有些畏惧的,总觉得它充满了复杂的数学和抽象的概念。然而,《固体物理基础(第3版)》这本书,却以一种出乎意料的方式,让我感受到了这个学科的魅力。首先,它的结构设计非常合理,章节之间的过渡自然流畅,我能感受到作者在编排内容时所花费的心思。从最基本的晶体结构和X射线衍射,到稍微深入的电子能带理论,再到晶格振动和磁性,每一部分都像是在为下一部分搭建脚手架,让我有一种层层递进的学习体验。我特别欣赏书中对于布里渊区的介绍,它将三维空间的周期性问题巧妙地转化到了倒空间,并通过可视化手段,让我清晰地理解了不同晶系对应的倒格子以及布里渊区的形状。在阅读关于电子输运的章节时,我被德鲁德模型和更复杂的量子力学模型的对比所吸引。作者并没有简单地罗列公式,而是深入剖析了每个模型成立的条件及其局限性,让我对不同模型之间的演进关系有了更深刻的认识。书中关于磁性的讨论,也相当精彩。从顺磁性、抗磁性到铁磁性,作者用清晰的物理图像和简洁的数学描述,解释了不同磁现象的微观机制,让我对材料的磁学行为有了全新的认识。而且,书中穿插的几个小案例研究,更是锦上添花,将理论知识与实际应用联系起来,例如讨论稀土元素在磁性材料中的作用,这让我觉得固体物理不仅仅是理论的构建,更是改造和创造物质世界的钥匙。

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这本书的排版设计,可以说是我近年来阅读的科技书籍中,最令我印象深刻的一本。清晰的字体,合理的行间距,还有那些恰到好处的留白,都让阅读过程变得无比舒心。我甚至觉得,光是翻阅这本书,本身就是一种享受。书中关于晶体结构的点阵和基矢的介绍,非常系统,作者通过大量的二维和三维的晶体模型图,让我对不同晶系的特点有了直观的认识。我尤其喜欢书中关于倒格子和布里渊区的讲解,作者将原本抽象的数学概念,通过巧妙的几何解释和可视化手段,变得易于理解。在阅读关于电子能带的章节时,我被作者的讲解方式所吸引。他并不是简单地给出能带图,而是通过分析电子在周期性势场中的行为,一步步推导出能带的形成,让我对能带的物理意义有了更深刻的理解。书中对金属、绝缘体和半导体的能带结构分类,也非常清晰,并且通过对不同材料的实例分析,让我对这些分类有了更直观的认识。此外,书中关于费米面和有效质量的讨论,也相当精彩。作者用形象的比喻,解释了费米面的几何形状和有效质量的概念,让我能够更好地理解电子在晶体中的运动特性。我甚至会反复研读书中关于磁性的章节,作者对顺磁性、抗磁性和铁磁性的区分,以及对磁畴壁的讨论,都非常深入。

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这本书最让我感到惊喜的是,它能够将如此复杂的物理概念,用一种相对易于理解的方式呈现出来。作者在讲解晶体结构时,并没有直接抛出各种晶系和空间群,而是从最基本的点阵和基矢入手,循序渐进地引导读者认识晶体结构的复杂性。我尤其喜欢书中对倒格子和布里渊区的讲解,作者通过精美的三维图示,让我直观地理解了这些抽象的数学概念。在阅读关于电子能带的章节时,我被作者的讲解方式所吸引。他并没有简单地给出能带图,而是通过分析电子在周期性势场中的行为,一步步推导出能带的形成,让我对能带的物理意义有了更深刻的理解。书中对金属、绝缘体和半导体的能带结构分类,也非常清晰,并且通过对不同材料的实例分析,让我对这些分类有了更直观的认识。此外,书中关于费米面和有效质量的讨论,也相当精彩。作者用形象的比喻,解释了费米面的几何形状和有效质量的概念,让我能够更好地理解电子在晶体中的运动特性。我甚至会反复研读书中关于磁性的章节,作者对顺磁性、抗磁性、铁磁性的区分,以及对磁畴壁的讨论,都非常深入。

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《数学专业英语(第2版)》的科学性和实用性强,适应面较广且富有时代感。第二版对第一版做了局部修改和完善,特别在第二章增加了大量练习、扩充了词汇表并给独立单词附上了国际音标。

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《数学专业英语(第2版)》的科学性和实用性强,适应面较广且富有时代感。第二版对第一版做了局部修改和完善,特别在第二章增加了大量练习、扩充了词汇表并给独立单词附上了国际音标。

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固体物理,一个人写一种风格,有点混乱

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学习,学习,再学习。收获更多。

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不错的书,经典内容,考博压力大...

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讲解细致,对搞科研很有作用

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good good

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作者吴炯圻将《数学专业英语(第2版)》分为六章。第一章介绍数学英语的特点和阅读翻译的基本方法;第二章为精读课程,分为12课,每课含3篇短文,附有生词与词组、预习要求、注释与说明和课外作业;第三章是阅读提高课程,根据内容分为6节,共含30篇短文,取材于各个数学分支英文版的本科、研究生教材和参考书;第四章是英语数学论文写作基础;第五章是查阅(包括上网查阅)英语数学文献的基本知识;第六章是数学文献常用词汇。

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