固体物理基础/21世纪高等学校电子信息类规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹全喜 等 著

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• 物理学基础

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560620954

版次：1

商品编码：11057681

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-09-01

用纸：胶版纸

页数：322

正文语种：中文

内容简介

《21世纪高等学校电子信息类规划教材：固体物理基础》是作为电子科学与技术、材料科学与工程、光信息科学与技术、微电子学、应用物理学等专业的本科专业基础课程教材而编写的。全书共分7章，内容包括晶体结构、晶体的结合、晶格振动、固体电子论、固体能带论、晶体中的缺陷、晶体的导电性。为帮助学生复习和抓住章节的核心内容，每章末均有小结，并有精心挑选的思考题和习题。章后附有阅读材料，希望能起到扩大学生知识面的作用。
《21世纪高等学校电子信息类规划教材：固体物理基础》主要介绍了晶体结构、晶体的结合、晶格振动、固体电子论、固体能带论、晶体的导电性等固体物理学领域的基本内容，这些内容是进一步学习半导体物理、电介质物理、磁性材料等课程的基础。 《固体物理基础》可作为电子科学与技术、材料科学与工程、光信息科学与技术、微电子学、应用物理学等专业的本科学生的专业基础课程教材，也可作为相关专业工程技术人员的参考书和自学用书。

目录

第1章 晶体结构
1.1 晶体的宏观特性
1.2 晶体的微观结构
1.2.1 空间点阵与基元
1.2.2 初基原胞
1.2.3 惯用原胞
1.2.4 威格纳-赛兹原胞
1.3 晶体的基本类型
1.3.1 二维晶格
1.3.2 三维晶格
1.3.3 晶系
1.4 典型的晶体结构
1.4.1 氯化钠结构
1.4.2 氯化铯结构
1.4.3 金刚石结构
1.4.4 闪锌矿结构
1.4.5 密堆积结构
1.4.6 纤维锌矿结构
1.4.7 钙钛矿结构
1.4.8 方解石结构
1.4.9 黄铁矿结构
1.4.10 红镍矿和金红石结构
1.4.11 尖晶石结构
1.4.12 刚玉结构
1.4.13 石榴石结构
1.5 晶体的对称性
1.5.1 旋转对称性
1.5.2 中心反演对称性
1.5.3 镜像操作
1.5.4 旋转反演操作
1.5.5 螺旋操作
1.5.6 滑移反映操作
1.6 晶面和晶面指数
1.6.1 格点指数
1.6.2 晶向指数
1.6.3 晶面指数
1.6.4 六角晶系的晶向指数和晶面指数
1.7 晶体的倒格子与布里渊区
1.7.1 倒格子基矢
1.7.2 布里渊区
1.7.3 典型晶格的倒格子与布里渊区的例子
1.8 晶体中的x光衍射
1.8.1 概述
1.8.2 衍射波的振幅与强度
1.8.3 决定散射的诸因素
1.8.4 产生衍射极大的条件
1.8.5 布拉格定律
1.8.6 劳厄方程
1.8.7 厄瓦尔德反射球
1.9 非晶态材料的结构
1.10 准晶态
1.11 群与晶体点阵的分类
1.11.1 群的概念
1.11.2 7个晶系和14种空间点阵
1.11.3 晶体结构的32种点群和230空间群
本章小结
思考题
习题
参考文献

第2章 晶体的结合
2.1 内能函数与晶体的性质
2.1.1 内能函数
2.1.2 晶体的性质
2.2 离子结合
2.2.1 离子结合的定义和特点
2.2.2 离子晶体的结合能
2.2.3 马德隆常数的计算
2.3 共价结合
2.3.1 共价结合的定义
2.3.2 共价键的特性
2.3.3 共价结合的内聚能
2.4 金属结合
2.5 范德瓦尔斯结合
2.6 氢键结合
2.7 晶体结合的规律性
本章小结
思考题
习题
参考文献

第3章 晶格振动
3.1 一维单原子晶格的振动
3.1.1 物理模型与运动方程
3.1.2 玻恩-卡曼周期性边界条件
3.1.3 关于格波的讨论
3.2 一维双原子链的晶格振动
3.2.1 模型与色散关系
3.2.2 关于声学波和光学波的讨论
3.2.3 三维晶格振动
3.2.4 格波态密度函数
3.3 晶格振动的量子化与声子
3.3.1 晶格振动与谐振子
3.3.2 能量量子和声子
3.3.3 平均声子数
3.3.4 确定声子谱的方法
3.3.5 软模
3.4 晶体的热容
3.4.1 概述
3.4.2 爱因斯坦模型
3.4.3 德拜模型
3.4.4 实验和理论的比较
3.4.5 关于德拜温度□的讨论
3.5 非简谐效应
3.5.1 简谐近似的局限
3.5.2 热膨胀
3.5.3 声子碰撞与热传导
3.5.4 N过程和U过程
3.5.5 声子热导率λ与温度的关系
3.6 无序系统中的原子振动
3.7 声子晶体
3.8 新型负热膨胀材料
本章小结
思考题
习题
参考文献

第4章 固态电子论基础
4.1 经典自由电子论
4.1.1 经典自由电子论
4.1.2 欧姆定律的解释
4.1.3 维德曼-夫兰兹定律的解释
4.1.4 经典自由电子论的缺陷
4.2 费米分布函数与费米能级
4.2.1 自由电子的能级和能态密度
4.2.2 费米分布函数
4.2.3 费米能及其相关物理量
4.3 索末菲自由电子气模型
4.3.1 索末菲自由电子气模型
4.3.2 自由电子气的热容
4.4金属的热容、电导与热导
4.4.1 金属的热容
4.4.2 金属的电导
4.4.3 金属的热导
4.5 功函数与接触电势差
4.5.1 功函数及热电子发射
4.5.2 接触电势差
4.6 经典自由电子论与伦敦方程
本章小结
思考题
习题
参考文献

第5章 固体能带论
5.1 固体中电子的共有化和能带
5.2 布洛赫定理
5.2.1 周期性势场
5.2.2 布洛赫定理
5.2.3 布洛赫定理的证明
5.2.4 布洛赫定理的一些重要推论
5.3 近自由电子模型
5.3.1 近自由电子模型
5.3.2 近自由电子的能量与波函数
5.4 紧束缚模型--原子轨道线性组合法
5.5 克龙尼克-潘纳模型
5.6 晶体中电子的准经典运动
5.6.1 布洛赫电子的速度
5.6.2 布洛赫电子的准动量
5.6.3 晶体中电子的加速度和有效质量张量
5.7 能带填充与导电性
5.7.1 满带
5.7.2 空穴
5.7.3 导体、半导体和绝缘体
5.8 实际晶体的能带
5.8.1 能带简并
5.8.2 七空间等能面
5.8.3 电子回旋共振
5.8.4 硅和锗的能带结构
5.8.5 砷化镓的能带结构
5.8.6 氮化镓和氮化铝的能带结构
5.8.7 碳化硅的能带结构
5.9 能带计算的其它方法
5.10 能带计算过程与计算软件简介
本章小结
思考题
习题
参考文献

第6章 晶体中的缺陷
6.1 点缺陷
6.1.1 几种典型的点缺陷
6.1.2 热缺陷的统计理论
6.1.3 色心
6.2 线缺陷
6.2.1 晶体的剪切强度
6.2.2 位错的基本类型
6.2.3 位错的运动
6.2.4 位错与晶体性质的关系
6.3 面缺陷
6.3.1 小角晶界
6.3.2 堆垛层错
6.4 扩散和原子的布朗运动
6.4.1 扩散的宏观规律
6.4.2 扩散的微观机制
6.4.3 扩散系数
6.5 半导体中的杂质和缺陷能级
6.5.1 施主能级和受主能级
6.5.2 缺陷能级
6.6 位错的应力场与弹性应变能
6.6.1 位错的应力场
6.6.2 位错的弹性应变能
本章小结
思考题
习题
参考文献

第7章 晶体的导电性
7.1 分布函数与玻耳兹曼方程
7.1.1 电子的分布函数
7.1.2 晶体中的电流密度
7.1.3 玻耳兹曼方程
7.2 晶体中的散射机制
7.2.1 半导体中的电子散射机制
7.2.2 金属中的电子散射机制
7.3 弛豫时间近似与金属和半导体的电导率
7.3.1 弛豫时间近似
7.3.2 金属的电导率
7.3.3 半导体的电导率
7.4 迁移率与温度的关系
7.4.1 漂移速度和迁移率
7.4.2 平均自由时间与散射概率
7.4.3 迁移率与杂质和温度的关系
7.5 电导率与温度的关系
7.5.1 金属电导率与温度的关系
7.5.2 非简并半导体的电导率与温度的关系
7.6 超导电性
7.6.1 超导态与超导体
7.6.2 超导态的基本特征
7.6.3 伦敦方程
7.6.4 BCS理论
7.7约瑟夫森效应及意义
本章小结
思考题
习题
参考文献

前言/序言

好的，请看这本关于量子场论与粒子物理导论的图书简介： 量子场论与粒子物理导论：从基础到前沿 面向对象： 本书主要面向物理学、电子信息工程、应用数学以及相关交叉学科的高年级本科生和研究生。它旨在为读者提供一个坚实而现代的量子场论（QFT）基础，并将其无缝衔接到粒子物理学的标准模型及前沿课题的探索中。 核心内容与结构： 本书共分为三大核心部分，力求在理论深度和应用广度之间取得精妙的平衡。 第一部分：经典场论的回顾与量子化基础 本部分首先回顾了经典场论的数学框架，包括拉格朗日密度形式化、欧拉-拉格朗日方程在场论中的应用，以及诺特定理在导出守恒律中的核心地位。重点阐述了作用量原理在描述物理系统演化中的普适性。 随后，本书深入探讨了量子化的基本方法。首先介绍正则量子化，详细推导了玻色子和费米子的对易（或反对易）关系，并引入了产生和湮灭算符的概念，这是构建量子态的基础。随后，通过路径积分形式的引入，展示了量子场论的另一种强大工具——泛函积分方法。我们将详细分析如何利用路径积分对自由标量场进行量子化，并计算单圈图的产生函数，为后续的微扰论打下基础。 第二部分：相互作用理论与微扰展开 在奠定量子化基础后，本书将焦点转向描述相互作用的理论。我们将系统地介绍相互作用绘景下的时间演化算符，并推导出微扰论的核心工具——S矩阵。 狄拉克微扰论和Wick定理的推导是本部分的关键。通过详细的步骤，读者将学会如何利用Wick定理将复杂的时序乘积展开为正常的有序乘积和Green函数（传播子）的组合。 费曼图作为微扰展开的可视化和计算工具，将在本部分得到详尽的讲解。我们将从一阶散射过程开始，逐步过渡到高阶修正，如自能、真空极化和带电粒子修正。每一个费曼图的构造规则都将通过具体的实例进行演示，确保读者能够熟练掌握计算散射截面和衰变率的方法。 第三部分：重整化与规范场论的引入 量子场论的实际计算中必然会遇到无穷大的问题。本部分的核心任务是解决这些看似不可避免的物理悖论。我们将详细介绍截断方法和紫外发散的来源。 重整化理论的建立是本书的理论高潮之一。我们将阐述如何通过重整化学式（如维度正规化）处理无穷大，并引入重整化群（RG）的概念。RG流的分析将揭示物理量如何依赖于观测尺度，这是理解有效场论（EFT）和临界现象的关键。 在掌握重整化技巧后，本书将引向规范场论，这是描述基本相互作用的现代语言。我们将从对洛伦兹不变性和局部规范不变性的要求出发，系统地构建电磁相互作用（QED）。随后，我们将概述非阿贝尔规范理论（如QCD的基础），强调规范玻色子（如光子、胶子）的产生机制，并简要介绍自发对称性破缺在质量生成中的作用（如希格斯机制的初步概念）。 特色与优势： 1. 理论深度与现代性兼顾： 本书不仅涵盖了从狄拉克方程到重整化的经典内容，更强调了路径积分、重整化群等现代QFT工具的应用，使读者能够直接接触最新的研究范式。 2. 计算导向： 书中包含大量的计算示例和详尽的代数推导过程，尤其在费曼图的构造和处理圈图修正时，提供了清晰的步骤指南。 3. 连接粒子物理： 第三部分明确将理论工具应用于粒子物理学的核心问题，帮助读者理解标准模型的构建逻辑，为后续深入学习高能物理打下坚实基础。 4. 自洽性强： 理论的引入遵循严格的逻辑递进，从经典到量子，从自由场到相互作用场，再到处理发散的重整化，确保知识体系的完整性。 预期学习成果： 完成本书学习后，读者将能够： 熟练运用拉格朗日和哈密顿表述进行场论的正则量子化和路径积分量子化。 掌握微扰论的计算技术，独立计算简单的费曼图过程（如二到二散射）。 理解量子场论中无穷大的来源，并掌握重整化和重整化群的基本概念和应用。 理解规范场论的基本原理，并能够构建描述基本相互作用的理论框架。

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从学习的角度来看，我对这本书的结构和逻辑性非常看重。我希望它的章节安排是循序渐进的，从最基础的概念，比如原子结构、化学键，逐步过渡到更复杂的晶体结构、衍射理论，再到电子的能带结构、输运性质等等。每个章节之间应该有清晰的联系，而不是像孤立的知识点堆砌。我特别关注它在“例题”和“习题”部分的设置。好的例题应该能很好地巩固本章所学知识，并展示解决实际问题的思路；而习题的难度也要有梯度，既有基础巩固题，也有一些需要深入思考的应用题。我希望它能有一些“思考题”或者“讨论题”，引导我将所学知识与其他领域的物理概念联系起来，培养我的跨学科思维能力。毕竟，固体物理不仅仅是关于固体，它更是理解材料、器件乃至整个物理世界的基石。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买书的时候，最担心的就是内容过于陈旧，跟不上时代发展的步伐。虽然固体物理的基础理论相对稳定，但它的应用领域却日新月异。我希望这本书在讲解一些经典概念的同时，也能适当地引入一些近年来在材料科学和电子工程领域取得的重要进展。比如，在介绍半导体特性时，能否提及一些新型半导体材料，如钙钛矿、二维材料等？在谈到磁性材料时，能否简要介绍一下它们在自旋电子学方面的应用？我对那些能够反映最新科研成果的内容非常感兴趣，这能让我感受到固体物理的“生命力”，知道它不仅仅是教科书上的理论，更是驱动科技进步的重要力量。如果这本书能够做到理论与前沿并重，我会觉得非常值得。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书主要是因为我导师的推荐，说是这个系列的书质量都很稳。我接触固体物理也不是一天两天了，但有些地方总是理解得不够透彻，特别是关于狄拉克方程和它的相对论性质，以及费曼图在计算散射截面时的具体应用。我希望这本书在这些高阶内容上能够有所突破，提供一些新的视角或者更清晰的推导过程。我喜欢那些能够引导我独立思考的教材，而不是直接给答案。比如，它是否会提出一些开放性的问题，让我自己去探索？或者在推导复杂公式时，会先给出一些简化的模型，帮助我理解背后的逻辑？我期待它能带我深入到“凝聚态物理”的精髓，去理解那些量子力学和经典力学交织的奇妙世界。如果它能在某些前沿领域，比如拓扑绝缘体或者量子计算材料，有所提及，那更是惊喜了。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我翻了翻，老实说，我对它的期望很高，毕竟是“21世纪高等学校电子信息类规划教材”，听起来就很高大上。我最看重的是它能不能将那些抽象的概念讲得深入浅出，而不是一味堆砌公式和术语。我希望它能像一位经验丰富的老师，循循善诱，引导我一步步理解“晶格振动”、“电子能带”这些看似遥不可及的物理世界。我尤其希望它能在理解层面下功夫，比如，它有没有用生动的比喻来解释费米能级？有没有通过实际的实验例子来阐述布里渊区的重要性？我希望这本书能够在我脑海里勾勒出一幅清晰的图像，而不是一堆枯燥的文字。有时候，一本好的教材，它的价值不在于它装了多少知识，而在于它能点燃多少读者的好奇心，激发多少求知的欲望。我期待它能做到这一点，让我觉得这三百多块钱花得值，不是为了应付考试，而是真正地爱上固体物理。

评分☆☆☆☆☆

我收到这本书时，第一感觉就是它的排版设计。清晰的字体、合理的行距、以及重要的公式和概念是否有特别的标识，这些细节都能极大地影响阅读体验。我希望它在图文并茂方面做得不错，毕竟固体物理的概念很多是关于三维结构的，如果没有高质量的插图或者示意图，理解起来会非常困难。特别是像倒易点阵、布拉格衍射这样的内容，如果能配上精美的3D渲染图，或者动画模拟的GIF，那将是学习效率的巨大提升。而且，对于电子信息类的专业教材，我希望它能兼顾理论和应用，比如，在讲解半导体物理的时候，能否穿插一些当前实际器件的原理分析？或者在介绍磁性材料时，能稍微提一下它们在现代存储技术中的应用？这些“锦上添花”的内容，往往能让书本的生命力更强，让读者感受到所学知识与现实世界的紧密联系，而不是仅仅停留在课本层面。

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书印刷很好，像是正品。

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不错不错不错不错不错不错不错

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是正品

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电子科大的微固的上课教材

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的书了。21世纪高等学校电子信息类规划教材固体物理基础，很值得看，价格也非常便宜，比实体店买便宜好多还省车费。书的内容直得一读，

评分☆☆☆☆☆

表面显旧，里面很好，一本书用盒子装，这点很满意