北京科技大學(xué)

875-固體物理

一、考試性質(zhì)與范圍

固體物理學(xué)是凝聚態(tài)物理最為核心的基礎(chǔ)，主要研究晶體材料的微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，本科目的考試內(nèi)容包括晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動(dòng)、能帶理論和金屬電子論等。要求考生有清楚的物理圖象，能夠運(yùn)用相關(guān)理論和基本概念進(jìn)行問(wèn)題分析和處理。

二、考試基本要求

測(cè)試考生對(duì)于固體物理相關(guān)基本概念、基礎(chǔ)理論的掌握和運(yùn)用能力。

三、考試方式與分值

1. 試卷滿(mǎn)分及考試時(shí)間

試卷滿(mǎn)分為150分，考試時(shí)間180分鐘。

2. 答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

四、考試內(nèi)容

1. 晶體結(jié)構(gòu)和晶體衍射

1) 晶體結(jié)構(gòu)

點(diǎn)陣、基元、原胞、晶胞

簡(jiǎn)單點(diǎn)陣晶體和復(fù)合點(diǎn)陣晶體

晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、晶面間距、配位數(shù)

晶列和晶面的基元排列

倒易點(diǎn)陣、布里淵區(qū)、布里淵區(qū)邊界方程

對(duì)稱(chēng)性、晶體對(duì)稱(chēng)操作、點(diǎn)群、空間群

國(guó)際空間群符號(hào)與布拉菲點(diǎn)陣的對(duì)應(yīng)

2) 晶體衍射

布拉格方程、勞厄方程、Ewald球

原子散射因子和幾何結(jié)構(gòu)因子

2. 固體結(jié)合與缺陷

1) 固體結(jié)合的基本形式

共價(jià)晶體，金屬晶體，分子晶體與離子晶體，范德瓦爾斯結(jié)合，氫鍵，馬德隆常數(shù)

2) 晶體中的缺陷和擴(kuò)散

晶體缺陷：線(xiàn)缺陷、面缺陷、點(diǎn)缺陷

擴(kuò)散及微觀機(jī)理

離子晶體中的點(diǎn)缺陷和離子性導(dǎo)電

3. 晶格振動(dòng)與晶體的熱學(xué)性質(zhì)

1) 一維鏈的振動(dòng)：?jiǎn)卧�子鏈、雙原子鏈、聲學(xué)支、光學(xué)支、色散關(guān)系

2) 格波、簡(jiǎn)正坐標(biāo)、聲子、聲子振動(dòng)態(tài)密度、長(zhǎng)波近似

3) 固體熱容：愛(ài)因斯坦模型、德拜模型

4) 非簡(jiǎn)諧效應(yīng)：熱膨脹、熱傳導(dǎo)

5) 中子的非彈性散射測(cè)聲子能譜

4. 能帶理論

1) 布洛赫定理

2) 近自由電子模型

3) 緊束縛近似

4) 費(fèi)密面、能態(tài)密度和能帶的特點(diǎn)

5. 晶體中電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1) 恒定電場(chǎng)作用下電子的運(yùn)動(dòng)

2) 用能帶論解釋金屬、半導(dǎo)體和絕緣體，以及空穴的概念

3) 恒定磁場(chǎng)中電子的運(yùn)動(dòng)

4) 回旋共振、德·哈斯-范·阿爾芬效應(yīng)

6. 金屬電子論

1) 金屬自由電子的模型和基態(tài)性質(zhì)

2) 金屬自由電子的熱性質(zhì)

3) 態(tài)密度、電子氣費(fèi)米能及費(fèi)米統(tǒng)計(jì)