固體物理基礎/21世紀高等學校電子信息類規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曹全喜 等 著

圖書標籤:

• 固體物理
• 物理學
• 電子信息
• 大學教材
• 規劃教材
• 半導體物理
• 材料物理
• 凝聚態物理
• 電子工程
• 物理學基礎

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560620954

版次：1

商品編碼：11057681

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-09-01

用紙：膠版紙

頁數：322

正文語種：中文

內容簡介

《21世紀高等學校電子信息類規劃教材：固體物理基礎》是作為電子科學與技術、材料科學與工程、光信息科學與技術、微電子學、應用物理學等專業的本科專業基礎課程教材而編寫的。全書共分7章，內容包括晶體結構、晶體的結閤、晶格振動、固體電子論、固體能帶論、晶體中的缺陷、晶體的導電性。為幫助學生復習和抓住章節的核心內容，每章末均有小結，並有精心挑選的思考題和習題。章後附有閱讀材料，希望能起到擴大學生知識麵的作用。
《21世紀高等學校電子信息類規劃教材：固體物理基礎》主要介紹瞭晶體結構、晶體的結閤、晶格振動、固體電子論、固體能帶論、晶體的導電性等固體物理學領域的基本內容，這些內容是進一步學習半導體物理、電介質物理、磁性材料等課程的基礎。 《固體物理基礎》可作為電子科學與技術、材料科學與工程、光信息科學與技術、微電子學、應用物理學等專業的本科學生的專業基礎課程教材，也可作為相關專業工程技術人員的參考書和自學用書。

目錄

第1章 晶體結構
1.1 晶體的宏觀特性
1.2 晶體的微觀結構
1.2.1 空間點陣與基元
1.2.2 初基原胞
1.2.3 慣用原胞
1.2.4 威格納-賽茲原胞
1.3 晶體的基本類型
1.3.1 二維晶格
1.3.2 三維晶格
1.3.3 晶係
1.4 典型的晶體結構
1.4.1 氯化鈉結構
1.4.2 氯化銫結構
1.4.3 金剛石結構
1.4.4 閃鋅礦結構
1.4.5 密堆積結構
1.4.6 縴維鋅礦結構
1.4.7 鈣鈦礦結構
1.4.8 方解石結構
1.4.9 黃鐵礦結構
1.4.10 紅鎳礦和金紅石結構
1.4.11 尖晶石結構
1.4.12 剛玉結構
1.4.13 石榴石結構
1.5 晶體的對稱性
1.5.1 鏇轉對稱性
1.5.2 中心反演對稱性
1.5.3 鏡像操作
1.5.4 鏇轉反演操作
1.5.5 螺鏇操作
1.5.6 滑移反映操作
1.6 晶麵和晶麵指數
1.6.1 格點指數
1.6.2 晶嚮指數
1.6.3 晶麵指數
1.6.4 六角晶係的晶嚮指數和晶麵指數
1.7 晶體的倒格子與布裏淵區
1.7.1 倒格子基矢
1.7.2 布裏淵區
1.7.3 典型晶格的倒格子與布裏淵區的例子
1.8 晶體中的x光衍射
1.8.1 概述
1.8.2 衍射波的振幅與強度
1.8.3 決定散射的諸因素
1.8.4 産生衍射極大的條件
1.8.5 布拉格定律
1.8.6 勞厄方程
1.8.7 厄瓦爾德反射球
1.9 非晶態材料的結構
1.10 準晶態
1.11 群與晶體點陣的分類
1.11.1 群的概念
1.11.2 7個晶係和14種空間點陣
1.11.3 晶體結構的32種點群和230空間群
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第2章 晶體的結閤
2.1 內能函數與晶體的性質
2.1.1 內能函數
2.1.2 晶體的性質
2.2 離子結閤
2.2.1 離子結閤的定義和特點
2.2.2 離子晶體的結閤能
2.2.3 馬德隆常數的計算
2.3 共價結閤
2.3.1 共價結閤的定義
2.3.2 共價鍵的特性
2.3.3 共價結閤的內聚能
2.4 金屬結閤
2.5 範德瓦爾斯結閤
2.6 氫鍵結閤
2.7 晶體結閤的規律性
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第3章 晶格振動
3.1 一維單原子晶格的振動
3.1.1 物理模型與運動方程
3.1.2 玻恩-卡曼周期性邊界條件
3.1.3 關於格波的討論
3.2 一維雙原子鏈的晶格振動
3.2.1 模型與色散關係
3.2.2 關於聲學波和光學波的討論
3.2.3 三維晶格振動
3.2.4 格波態密度函數
3.3 晶格振動的量子化與聲子
3.3.1 晶格振動與諧振子
3.3.2 能量量子和聲子
3.3.3 平均聲子數
3.3.4 確定聲子譜的方法
3.3.5 軟模
3.4 晶體的熱容
3.4.1 概述
3.4.2 愛因斯坦模型
3.4.3 德拜模型
3.4.4 實驗和理論的比較
3.4.5 關於德拜溫度□的討論
3.5 非簡諧效應
3.5.1 簡諧近似的局限
3.5.2 熱膨脹
3.5.3 聲子碰撞與熱傳導
3.5.4 N過程和U過程
3.5.5 聲子熱導率λ與溫度的關係
3.6 無序係統中的原子振動
3.7 聲子晶體
3.8 新型負熱膨脹材料
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第4章 固態電子論基礎
4.1 經典自由電子論
4.1.1 經典自由電子論
4.1.2 歐姆定律的解釋
4.1.3 維德曼-夫蘭茲定律的解釋
4.1.4 經典自由電子論的缺陷
4.2 費米分布函數與費米能級
4.2.1 自由電子的能級和能態密度
4.2.2 費米分布函數
4.2.3 費米能及其相關物理量
4.3 索末菲自由電子氣模型
4.3.1 索末菲自由電子氣模型
4.3.2 自由電子氣的熱容
4.4金屬的熱容、電導與熱導
4.4.1 金屬的熱容
4.4.2 金屬的電導
4.4.3 金屬的熱導
4.5 功函數與接觸電勢差
4.5.1 功函數及熱電子發射
4.5.2 接觸電勢差
4.6 經典自由電子論與倫敦方程
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第5章 固體能帶論
5.1 固體中電子的共有化和能帶
5.2 布洛赫定理
5.2.1 周期性勢場
5.2.2 布洛赫定理
5.2.3 布洛赫定理的證明
5.2.4 布洛赫定理的一些重要推論
5.3 近自由電子模型
5.3.1 近自由電子模型
5.3.2 近自由電子的能量與波函數
5.4 緊束縛模型--原子軌道綫性組閤法
5.5 剋龍尼剋-潘納模型
5.6 晶體中電子的準經典運動
5.6.1 布洛赫電子的速度
5.6.2 布洛赫電子的準動量
5.6.3 晶體中電子的加速度和有效質量張量
5.7 能帶填充與導電性
5.7.1 滿帶
5.7.2 空穴
5.7.3 導體、半導體和絕緣體
5.8 實際晶體的能帶
5.8.1 能帶簡並
5.8.2 七空間等能麵
5.8.3 電子迴鏇共振
5.8.4 矽和鍺的能帶結構
5.8.5 砷化鎵的能帶結構
5.8.6 氮化鎵和氮化鋁的能帶結構
5.8.7 碳化矽的能帶結構
5.9 能帶計算的其它方法
5.10 能帶計算過程與計算軟件簡介
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第6章 晶體中的缺陷
6.1 點缺陷
6.1.1 幾種典型的點缺陷
6.1.2 熱缺陷的統計理論
6.1.3 色心
6.2 綫缺陷
6.2.1 晶體的剪切強度
6.2.2 位錯的基本類型
6.2.3 位錯的運動
6.2.4 位錯與晶體性質的關係
6.3 麵缺陷
6.3.1 小角晶界
6.3.2 堆垛層錯
6.4 擴散和原子的布朗運動
6.4.1 擴散的宏觀規律
6.4.2 擴散的微觀機製
6.4.3 擴散係數
6.5 半導體中的雜質和缺陷能級
6.5.1 施主能級和受主能級
6.5.2 缺陷能級
6.6 位錯的應力場與彈性應變能
6.6.1 位錯的應力場
6.6.2 位錯的彈性應變能
本章小結
思考題
習題
參考文獻

第7章 晶體的導電性
7.1 分布函數與玻耳茲曼方程
7.1.1 電子的分布函數
7.1.2 晶體中的電流密度
7.1.3 玻耳茲曼方程
7.2 晶體中的散射機製
7.2.1 半導體中的電子散射機製
7.2.2 金屬中的電子散射機製
7.3 弛豫時間近似與金屬和半導體的電導率
7.3.1 弛豫時間近似
7.3.2 金屬的電導率
7.3.3 半導體的電導率
7.4 遷移率與溫度的關係
7.4.1 漂移速度和遷移率
7.4.2 平均自由時間與散射概率
7.4.3 遷移率與雜質和溫度的關係
7.5 電導率與溫度的關係
7.5.1 金屬電導率與溫度的關係
7.5.2 非簡並半導體的電導率與溫度的關係
7.6 超導電性
7.6.1 超導態與超導體
7.6.2 超導態的基本特徵
7.6.3 倫敦方程
7.6.4 BCS理論
7.7約瑟夫森效應及意義
本章小結
思考題
習題
參考文獻

前言/序言

好的，請看這本關於量子場論與粒子物理導論的圖書簡介： 量子場論與粒子物理導論：從基礎到前沿 麵嚮對象： 本書主要麵嚮物理學、電子信息工程、應用數學以及相關交叉學科的高年級本科生和研究生。它旨在為讀者提供一個堅實而現代的量子場論（QFT）基礎，並將其無縫銜接到粒子物理學的標準模型及前沿課題的探索中。 核心內容與結構： 本書共分為三大核心部分，力求在理論深度和應用廣度之間取得精妙的平衡。 第一部分：經典場論的迴顧與量子化基礎 本部分首先迴顧瞭經典場論的數學框架，包括拉格朗日密度形式化、歐拉-拉格朗日方程在場論中的應用，以及諾特定理在導齣守恒律中的核心地位。重點闡述瞭作用量原理在描述物理係統演化中的普適性。 隨後，本書深入探討瞭量子化的基本方法。首先介紹正則量子化，詳細推導瞭玻色子和費米子的對易（或反對易）關係，並引入瞭産生和湮滅算符的概念，這是構建量子態的基礎。隨後，通過路徑積分形式的引入，展示瞭量子場論的另一種強大工具——泛函積分方法。我們將詳細分析如何利用路徑積分對自由標量場進行量子化，並計算單圈圖的産生函數，為後續的微擾論打下基礎。 第二部分：相互作用理論與微擾展開 在奠定量子化基礎後，本書將焦點轉嚮描述相互作用的理論。我們將係統地介紹相互作用繪景下的時間演化算符，並推導齣微擾論的核心工具——S矩陣。 狄拉剋微擾論和Wick定理的推導是本部分的關鍵。通過詳細的步驟，讀者將學會如何利用Wick定理將復雜的時序乘積展開為正常的有序乘積和Green函數（傳播子）的組閤。 費曼圖作為微擾展開的可視化和計算工具，將在本部分得到詳盡的講解。我們將從一階散射過程開始，逐步過渡到高階修正，如自能、真空極化和帶電粒子修正。每一個費曼圖的構造規則都將通過具體的實例進行演示，確保讀者能夠熟練掌握計算散射截麵和衰變率的方法。 第三部分：重整化與規範場論的引入 量子場論的實際計算中必然會遇到無窮大的問題。本部分的核心任務是解決這些看似不可避免的物理悖論。我們將詳細介紹截斷方法和紫外發散的來源。 重整化理論的建立是本書的理論高潮之一。我們將闡述如何通過重整化學式（如維度正規化）處理無窮大，並引入重整化群（RG）的概念。RG流的分析將揭示物理量如何依賴於觀測尺度，這是理解有效場論（EFT）和臨界現象的關鍵。 在掌握重整化技巧後，本書將引嚮規範場論，這是描述基本相互作用的現代語言。我們將從對洛倫茲不變性和局部規範不變性的要求齣發，係統地構建電磁相互作用（QED）。隨後，我們將概述非阿貝爾規範理論（如QCD的基礎），強調規範玻色子（如光子、膠子）的産生機製，並簡要介紹自發對稱性破缺在質量生成中的作用（如希格斯機製的初步概念）。 特色與優勢： 1. 理論深度與現代性兼顧： 本書不僅涵蓋瞭從狄拉剋方程到重整化的經典內容，更強調瞭路徑積分、重整化群等現代QFT工具的應用，使讀者能夠直接接觸最新的研究範式。 2. 計算導嚮： 書中包含大量的計算示例和詳盡的代數推導過程，尤其在費曼圖的構造和處理圈圖修正時，提供瞭清晰的步驟指南。 3. 連接粒子物理： 第三部分明確將理論工具應用於粒子物理學的核心問題，幫助讀者理解標準模型的構建邏輯，為後續深入學習高能物理打下堅實基礎。 4. 自洽性強： 理論的引入遵循嚴格的邏輯遞進，從經典到量子，從自由場到相互作用場，再到處理發散的重整化，確保知識體係的完整性。 預期學習成果： 完成本書學習後，讀者將能夠： 熟練運用拉格朗日和哈密頓錶述進行場論的正則量子化和路徑積分量子化。 掌握微擾論的計算技術，獨立計算簡單的費曼圖過程（如二到二散射）。 理解量子場論中無窮大的來源，並掌握重整化和重整化群的基本概念和應用。 理解規範場論的基本原理，並能夠構建描述基本相互作用的理論框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我翻瞭翻，老實說，我對它的期望很高，畢竟是“21世紀高等學校電子信息類規劃教材”，聽起來就很高大上。我最看重的是它能不能將那些抽象的概念講得深入淺齣，而不是一味堆砌公式和術語。我希望它能像一位經驗豐富的老師，循循善誘，引導我一步步理解“晶格振動”、“電子能帶”這些看似遙不可及的物理世界。我尤其希望它能在理解層麵下功夫，比如，它有沒有用生動的比喻來解釋費米能級？有沒有通過實際的實驗例子來闡述布裏淵區的重要性？我希望這本書能夠在我腦海裏勾勒齣一幅清晰的圖像，而不是一堆枯燥的文字。有時候，一本好的教材，它的價值不在於它裝瞭多少知識，而在於它能點燃多少讀者的好奇心，激發多少求知的欲望。我期待它能做到這一點，讓我覺得這三百多塊錢花得值，不是為瞭應付考試，而是真正地愛上固體物理。

評分☆☆☆☆☆

我收到這本書時，第一感覺就是它的排版設計。清晰的字體、閤理的行距、以及重要的公式和概念是否有特彆的標識，這些細節都能極大地影響閱讀體驗。我希望它在圖文並茂方麵做得不錯，畢竟固體物理的概念很多是關於三維結構的，如果沒有高質量的插圖或者示意圖，理解起來會非常睏難。特彆是像倒易點陣、布拉格衍射這樣的內容，如果能配上精美的3D渲染圖，或者動畫模擬的GIF，那將是學習效率的巨大提升。而且，對於電子信息類的專業教材，我希望它能兼顧理論和應用，比如，在講解半導體物理的時候，能否穿插一些當前實際器件的原理分析？或者在介紹磁性材料時，能稍微提一下它們在現代存儲技術中的應用？這些“錦上添花”的內容，往往能讓書本的生命力更強，讓讀者感受到所學知識與現實世界的緊密聯係，而不是僅僅停留在課本層麵。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我買這本書主要是因為我導師的推薦，說是這個係列的書質量都很穩。我接觸固體物理也不是一天兩天瞭，但有些地方總是理解得不夠透徹，特彆是關於狄拉剋方程和它的相對論性質，以及費曼圖在計算散射截麵時的具體應用。我希望這本書在這些高階內容上能夠有所突破，提供一些新的視角或者更清晰的推導過程。我喜歡那些能夠引導我獨立思考的教材，而不是直接給答案。比如，它是否會提齣一些開放性的問題，讓我自己去探索？或者在推導復雜公式時，會先給齣一些簡化的模型，幫助我理解背後的邏輯？我期待它能帶我深入到“凝聚態物理”的精髓，去理解那些量子力學和經典力學交織的奇妙世界。如果它能在某些前沿領域，比如拓撲絕緣體或者量子計算材料，有所提及，那更是驚喜瞭。

評分☆☆☆☆☆

從學習的角度來看，我對這本書的結構和邏輯性非常看重。我希望它的章節安排是循序漸進的，從最基礎的概念，比如原子結構、化學鍵，逐步過渡到更復雜的晶體結構、衍射理論，再到電子的能帶結構、輸運性質等等。每個章節之間應該有清晰的聯係，而不是像孤立的知識點堆砌。我特彆關注它在“例題”和“習題”部分的設置。好的例題應該能很好地鞏固本章所學知識，並展示解決實際問題的思路；而習題的難度也要有梯度，既有基礎鞏固題，也有一些需要深入思考的應用題。我希望它能有一些“思考題”或者“討論題”，引導我將所學知識與其他領域的物理概念聯係起來，培養我的跨學科思維能力。畢竟，固體物理不僅僅是關於固體，它更是理解材料、器件乃至整個物理世界的基石。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買書的時候，最擔心的就是內容過於陳舊，跟不上時代發展的步伐。雖然固體物理的基礎理論相對穩定，但它的應用領域卻日新月異。我希望這本書在講解一些經典概念的同時，也能適當地引入一些近年來在材料科學和電子工程領域取得的重要進展。比如，在介紹半導體特性時，能否提及一些新型半導體材料，如鈣鈦礦、二維材料等？在談到磁性材料時，能否簡要介紹一下它們在自鏇電子學方麵的應用？我對那些能夠反映最新科研成果的內容非常感興趣，這能讓我感受到固體物理的“生命力”，知道它不僅僅是教科書上的理論，更是驅動科技進步的重要力量。如果這本書能夠做到理論與前沿並重，我會覺得非常值得。

評分☆☆☆☆☆

21世紀高等學校電子信息類規劃教材固體物理基礎我很喜歡噢，太喜歡瞭啊。曹全喜，等寫的的書都寫得很好，還是朋友推薦我看的，後來就非非常喜歡，他

評分☆☆☆☆☆

錶麵顯舊，裏麵很好，一本書用盒子裝，這點很滿意

評分☆☆☆☆☆

21世紀高等學校電子信息類規劃教材固體物理基礎我很喜歡噢，太喜歡瞭啊。曹全喜，等寫的的書都寫得很好，還是朋友推薦我看的，後來就非非常喜歡，他

評分☆☆☆☆☆

真好，很好的書！！！！！！！

評分☆☆☆☆☆

書上有劃痕，不過總體還行

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

[SM]寫的很好！書籍是人類的朋友，而讀書則是人類的親密朋友。在讀書的過程中，我們能培養文化修養；若果經常地去研究，去讀，去思考，便能從中央到地方找到新的知識點，正所謂“溫故而知新”，還可以把知識點都牢牢地記住，就像刻在腦海裏一樣。“書中自有黃金屋，書中自有顔如玉”，隻有多讀健康有益的書，努力地學習，纔能為自己幸福的將來奠定良好的基礎。

評分☆☆☆☆☆

是正品

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯不錯不錯不錯不錯不錯