固体物理概念

固体物理基本概念

1、试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。

晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。 另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的

2、试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。

（1）离子键：无方向性，键能相当强；

（2）共价键：饱和性和方向性，其键能也非常强；

（3）金属键：无方向性和饱和性，其价电子不定域于2个原子实之间，而是在整个晶体中巡游，处于非定域状态，为所有原子“共有”；

（4）范德瓦斯键：依靠瞬时偶极距或者固有偶极距而形成，该键结合非常弱； （5）氢键：既有方向性，也有饱和性，并且是一种较弱的键。

3、什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？

声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子，它是一种玻色子，服从玻色－爱因斯坦统计，即具有能量为?wj（q）的声子平均数为：

对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不

是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化。

4、能带理论的基本假设是什么？

（1）绝热近似：离子的波函数与电子的位置及状态无关（多粒子-多电子）

（2）平均场近似：忽略电子与电子间的相互作用，用平均场代替电子与电子间的相互作用（多电子-单电子）

（3）周期场近似：单电子-单电子在周期场中运动

5、什么是复式格子，简要说明金刚石结构并画出结构图。

一个原胞中有两个或更多的原子叫复式格子

6、试述空穴的概念及其基本性质。

概念： 指共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的约束成为自由电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴。 基本性质：带正电，有效质量为正值。

7、试述晶体结合的类型并简述各种结合晶体的基本特征。

根据结合力的不同，可以把晶体分为五种典型的类型：离子晶体、原子晶体、金属晶体、分子晶体、氢键晶体。

8、晶格常数为a的体心立方、面心立方结构，分别表示出它们的基矢、原胞体积。

（1）体心立方基矢：原胞体积：

（2）

9、试用能带论简述导体、绝缘体、半导体中电子在能带中填充的特点。

金属或导体中的价电子没有把价带（最高填充带）填满，此为导带。 绝缘体中的价电子正好把价带填满，且更高的许可带（空带）与价带间相隔较宽的禁带。 半导体和绝缘体相似，但禁带较窄。

10、什么是布喇菲格子，简要说明布喇菲格子正格子与倒格子的关系。

布喇菲格子：把组成晶体的基元抽象为一个结点，由这些结点构成的点阵就是布喇菲点阵，相应的格子称为布喇菲格子。 布喇菲格子正格子与、格子互为倒格子。