课程大纲

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固体物理基础(基础班)

课程编码:080501M04004H 英文名称:Solid State Physics 课时:50 学分:3.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:王开友等

教学目的要求
本课程为材料科学与工程学科研究生的专业核心课,同时也可作为其他学科研究生的选修课。主要内容包括固体物理的基本理论和基本知识,介绍晶体的结构和结合方式;研究固体的热学、电学、光学和磁学等基本物理性质的普遍规律。要求学生掌握固体物理的基本概念和基本理论,并将其灵活地应用于物理、化学、材料和纳米科学技术等学科领域。

预修课程
量子力学、热力学与统计物理

大纲内容
第一章 晶体结构 9学时
第1节 晶格、基元;晶格对称性和分类
第2节 晶体衍射、倒格子和布里渊区
第3节 晶体结构的实验研究方法
第二章 固体的结合 2学时
第1节 离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体
第三章 晶格振动 5学时
第1节 简谐晶体的经典运动
第2节 简谐晶体的量子理论、声子、晶格比热
第3节 晶格振动谱的实验研究方法
第四章 金属电子论 6学时
第1节 金属自由电子气体模型
第2节 电子热容量、金属的热导率和电导率
第五章 能带理论 12学时
第1节 布洛赫定理
第2节 近自由电子近似
第3节 紧束缚近似
第4节 费米面和态密度、费米面的实验研究方法
第5节 导体、绝缘体和半导体的能带论解释
第六章 固体中的电子输运 4学时
第1节 玻尔兹曼方程;电阻的起因和电导率
第2节 霍尔效应和磁阻;热电效应
第七章 固体中的磁性 12学时
第1节 原子和离子的磁矩、抗磁性和顺磁性
第2节 铁磁性和反铁磁性
第3节 磁各向异性和磁畴
第4节 磁共振

参考书
1、 固体物理学 黄昆 2009年9月 北京大学出版社

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