固体物理一绪论.ppt

固体物理,1,固体物理学,任课教师：牛丽学生：2012级 物理 2-3班 4-5班QQ群：341339638 哈师大物理讨论群教材：固体物理学教程胡建民课时：56学时时间：周二、周五；1-2节 3-4节地点：A319 A304,固体物理学绪论,一、物质的四态,绪论：一、物质的四态,绪论：二、固体的分类,绪论：二、固体的分类,绪论：二、固体的分类,Al65Co25Cu10合金,绪论：三、固体物理学及其发展史,1.固体物理学,研究内容：,结构影响性质碳家族,碳家族,绪论：三、固体物理学及其发展史,碳原子的三种杂化形态,绪论：三、固体物理学及其发展史,绪论：三、固体物理学及其发展史,2.固体物理学发展历程,固体物理学作为一门近代科学始于20世纪初，虽然晶体学的研究有着悠久的历史，19世纪末就已经建立起了完整的对称性理论，但只是在1912年Laue发现了晶体的X射线衍射现象后，晶体结构的研究才得以证实，并从此具备了实验研究固体微观结构的条件。20世纪初量子论，特别是量子力学的逐步建立使正确解释已经发现的关于固体性质的规律成为可能。自此之后的几十年是创立固体理论的辉煌时期：,*Einstein 1907 和Debye 1912，建立了固体比热的量子理论，解释了低温比热为什么低于Doulong-Petit 值。*Born和Karman 1912首次采用周期性边界条件处理了三维晶格振动问题，建立了晶格动力学理论。Sommerfeld 1928 采用Fermi统计，用量子论的观点修正了经典电子论。*Bloch 1928 近似求解周期势场中的Schrdinger方程，引入了能带的概念。Wilson 1931利用能带观点解释了半导体的导电现象，提出了空穴的概念。Brillouin,Seitz,Slater等人相继进行研究，从而逐步完善了能带论。,绪论：三、固体物理学及其发展史,赛兹1940年出版的现代固体理论一书,标志着固体物理的成熟并形成了固体物理理论的第一个范式。（建立在对晶体认识的基础上）Seitz F,Modern Theory of Solids,McGraw-Hill 1940,绪论：三、固体物理学及其发展史,与此同时，*Heisenberg,*Wigner,*Mott,*朗道，夫伦克尔，佩尔斯，*肖特基，*范弗莱克等当时一流的理论物理学家都曾投入到固体理论的研究中并取得了丰富的成果。,绪论：三、固体物理学及其发展史,1.固体物理正在向凝聚态物理的范畴扩展。2.固体物理的基本概念和实验技术已在非固体学科中得到广泛应用，成为众多学科的共同财富。3.固体物理是物质结构中最丰富的层次，因而构成了对于人类智力的巨大挑战，60多年来的新发现不断涌现，使之对高新技术发展的推动势头不但不减，在新世纪反而变得更加突出。,绪论：三、固体物理学及其发展史,固体,晶 体,非晶体,准晶体,纳米材料,团簇材料,超晶格,目前固体物理的研究已经从传统的晶状固体拓展到非晶固体、薄膜和细小粒子体系、以及量子流体，这一更宽的研究领域人们称之为凝聚态物理学Solid State Physics Condensed matter Physics,固体物理正在向凝聚态物理的范畴扩展,绪论：,四、我院在凝聚态物理领域的研究工作,1.磁性超晶格及多层膜的物理性质研究；光子晶体的磁性研究 王选章教授、付淑芳、李华、周胜老师2.半导体纳米材料及其应用；复合氧化锌超晶格纳米线制备及 TFT研制 张喜田教授、高红教授3.光电子技术应用 孙文军教授4.量子光学；固体发光 吕树臣教授、孟庆裕、孙江亭老师5.光学材料非线性研究 励强华教授,绪论：,四、我院在凝聚态物理领域的研究工作,6.热电材料研究 胡建民教授、曲秀荣老师7.非晶和液体性质的研究 孙民华教授8.半导体光电子材料；光催化研究 李林、徐玲玲老师9.半导体材料电子结构、输运性质的第一性原理计算 尹海涛教授、牛丽老师,第一章 晶体结构与X射线衍射第二章 晶体的结合第三章 晶格振动和固体的热学性质第五章 金属的自由电子理论第六章 能带理论,绪论：五、本课程的主要内容,