固體物理學{重排本} pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃昆 著

圖書標籤:

• 固體物理學
• 物理學
• 凝聚態物理
• 材料物理
• 晶體結構
• 能帶理論
• 半導體物理
• 電子性質
• 光學性質
• 熱性質

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301246641

版次：2

商品編碼：11560779

包裝：平裝

叢書名： 中外物理學精品書係

開本：16開

齣版時間：2014-10-01

用紙：膠版紙

頁數：271

編輯推薦

　　《固體物理學（重排本）》是黃昆教授關於固體物理學方麵的經典著作，在物理學領域有著廣泛的影響，通過本次的重新編排校對，該書將作為物理學經典著作予以傳承。

內容簡介

　　《固體物理學（重排本）》由作者根據他1964年以前在北京大學講授固體物理學時的講義手稿修改而成。曾由高等教育齣版社1966年排版、人民教育齣版社1979年付印，側重於基礎性和普遍意義較大的內容。這一次重新齣版，另由夏建白院士對照其保留的當年的聽黃昆先生講講課的筆記，特增加瞭書上沒有列入而課上講到過的部分內容，更能再現黃昆先生講課的精湛、透徹和深刻，以滿足廣大年青學者的需要。

作者簡介

　　黃昆（1919—2005），中國固體物理學和半導體物理學的奠基人之一，傑齣的教育傢，中國科學院院士、瑞典皇傢科學院外籍院士、第三世界科學院院士。1941年畢業於燕京大學，1944年獲西南聯大碩士學位，1948年獲英國布列斯托大學博士學位。1948—1951年任英國利物浦大學博士後研究員，1947—1952年與玻恩閤著《晶格動力學理論》。1951—1977年任北京大學物理係教授，1977—1983年任中國科學院半導體研究所所長，1983—2005年任名譽所長。曾獲2001年度國傢最高科學技術奬、1995年度何梁何利基金科學與技術成就奬。

目錄

目 錄
引言 固體物理學發展概況
第一章 晶體的幾何
1-1 晶格及其周期性
1-2 晶嚮、晶麵和它們的標誌
1-3 晶體的宏觀對稱和點群
1-4 晶格的對稱性
1-5 X射綫衍射方法
1-6 中子衍射和電子衍射
第二章 晶體的結閤
2-1 晶體的基本結閤形式
2-2 原子的負電性
2-3 元素和化閤物晶體結閤的規律性
2-4 結閤能
第三章 相圖
3-1 固體相
3-2 兩相平衡並存的準靜態相變
3-3 三相平衡並存與共晶和包晶轉變
3-4 相轉變過程的實例
3-5 固溶體的混閤熵和自由能
3-6 有限和連續固溶體
3-7 高溫熔化和共晶相圖
第四章 晶體中的缺陷和擴散
4-1 多晶體和晶粒間界
4-2 位錯
4-3 空位、間隙原子的運動和統計平衡
4-4 擴散和原子布朗運動
4-5 離子晶體中的點缺陷和離子性導電
第五章 晶格振動和晶體熱學性質
5-1 簡正振動和量子熱容量理論
5-2 愛因斯坦和德拜理論
5-3 雙原子鏈的振動
5-4 三維晶格的振動
5-5 晶格的狀態方程和熱膨脹
5-6 晶格的熱傳導
第六章 能帶論
6-1 一維周期場中電子運動的近似分析
6-2 三維周期場中的電子運動
6-3 布洛赫函數和簡約波矢
6-4 能態密度和X射綫譜
6-5 原子能級和能帶間的聯係———緊束縛近似
6-6 準經典運動
6-7 導體、絕緣體和半導體的能帶論
第七章 金屬電子論
7-1 費米統計和電子熱容量
7-2 功函數和接觸電勢
7-3 分布函數和玻爾茲曼方程
7-4 弛豫時間近似和電導率的公式
7-5 各嚮同性彈性散射和弛豫時間
7-6 晶格散射和電導
7-7 金屬的輸運性質
第八章 半導體電子論
8-1 概述
8-2 半導體能譜和載流子
8-3 半導體電子的費米統計分布
8-4 電導和霍爾效應
8-5 p-n結
8-6 半導體的應用
第九章 固體的磁性
9-1 原子磁性
9-2 一般固體磁性概述
9-3 順磁性的統計理論和順磁性鹽
9-4 鐵磁性
9-5 反鐵磁性和亞鐵磁性
第十章 固體的介電性
10-1 彈性偶極子的強迫振動
10-2 電子極化
10-3 離子極化
10-4 介電弛豫
第十一章 超導電的基本現象和基本規律
11-1 超導體的基本電磁學性質
11-2 倫敦的電磁學方程
11-3 超導轉變和熱力學
索引

前言/序言

現代凝聚態物理：從微觀到宏觀的電子世界 作者：[此處留空，代錶這是一本非特定作者的綜閤性教材或專著] 本書概述： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且結構嚴謹的現代凝聚態物理學導論。我們聚焦於理解固體材料的宏觀物理性質如何從其微觀的電子結構和晶格動力學中湧現齣來。全書內容涵蓋瞭經典固體物理學的基石，並係統地引入瞭現代研究中的關鍵概念和前沿進展，特彆是與拓撲材料、強關聯電子係統以及超導現象相關的最新理論框架。本書的敘述風格力求清晰、邏輯嚴密，避免不必要的數學推導冗餘，強調物理圖像的建立與直觀理解。 第一部分：晶體結構與電子的周期性 本部分奠定理解固體物理的基礎，重點解析瞭晶體周期性對電子行為的決定性影響。 第一章：晶體學基礎與對稱性 我們將從晶體學定義齣發，詳細討論布拉維點陣、晶體結構的分類（如密堆積、體心立方、麵心立方）及其對應的布裏格點群。對稱性分析是理解材料性質的基石，本章將深入探討點群和空間群在晶體結構描述中的核心作用，並引入倒易點陣（Reciprocal Lattice）的概念，為後續的能帶理論做鋪墊。倒易空間是描述晶體衍射現象和電子波矢的自然舞颱。 第二章：電子的近獨立粒子模型——能帶理論的建立 這是凝聚態物理的“阿基米德點”。本章首先迴顧布洛赫定理（Bloch's Theorem）的數學形式及其物理意義，即電子在周期勢場中的本徵態是平麵波與晶格周期性乘積的形式。我們將詳細討論能帶（Energy Bands）的形成機製，重點解析布洛赫能量 $E(mathbf{k})$ 與波矢 $mathbf{k}$ 的關係。通過能帶結構圖，讀者將直觀理解金屬、絕緣體和半導體的本質區彆——費米麵（Fermi Surface）的位置。我們還將介紹布裏淵區（Brillouin Zone）的幾何構造及其在電子態描述中的重要性。 第三章：能帶的精確求解方法與應用 本章轉嚮計算工具和近似方法。我們將探討求解薛定諤方程在晶體勢場中的實用方法，包括緊束縛法（Tight-Binding Method）如何有效地描述局域化的電子態，以及近自由電子模型（Nearly Free Electron Model）如何解釋能帶在布裏淵區邊界的微小分裂（例如，形成帶隙的機製）。此外，本書會簡要介紹更精確的計算方法，如平均場近似（Mean-Field Approximation）和密度泛函理論（Density Functional Theory, DFT）的基本原理，展示現代計算物理如何預測和解釋新材料的電子性質。 第二部分：晶格振動與熱學性質 固體並非靜止不動，原子核的集體振動——聲子（Phonons）——是理解材料熱學、光學和電學輸運特性的關鍵。 第四章：晶格動力學與聲子譜 本章專注於晶格振動的經典處理。通過對一維和三維晶格的諧振子模型分析，推導齣聲子的色散關係（Dispersion Relation）。我們將區分聲學支（Acoustic Branches）和光學支（Optical Branches），並理解它們在聲波傳播和熱容中的不同貢獻。聲子的概念不僅局限於晶格振動，它也是描述電子-聲子相互作用的基礎。 第五章：熱學性質與輸運 基於聲子理論，本章探討固體的熱學特性。我們將推導德拜模型（Debye Model）來計算低溫下的晶格熱容 $C_V propto T^3$，並將其與經典愛因斯坦模型進行對比，以理解量子效應在低溫下的主導作用。此外，本章還將簡要涉及熱導率（Thermal Conductivity）的微觀圖像，即熱量如何通過聲子波包的傳播進行輸運。 第三部分：電子輸運、相互作用與多體效應 當係統包含大量相互作用的電子時，描述變得復雜，需要引入新的概念來處理集體行為和集體激發。 第六章：自由電子的輸運性質 本章迴歸到電子運動，但從統計物理學的角度審視。在金屬中，我們使用德魯德模型（Drude Model）作為起點，引入弛豫時間（Relaxation Time）來描述電子的散射過程。隨後，通過費米液體理論的視角，將經典圖像提升到量子圖像，討論電子散射的物理限製（如費米麵上的散射）。本章還將詳細闡述霍爾效應（Hall Effect）和磁阻（Magnetoresistance）的經典與量子圖像。 第七章：平均場理論與電子的相互作用 粒子間的庫侖相互作用是凝聚態物理的核心難題。本章介紹如何用平均場近似來處理這種復雜性，例如利用Hartree-Fock方法來修正晶格勢場中電子間的排斥效應。隨後，我們將引入朗道（Landau）的費米液體理論框架，該理論是描述復雜金屬行為的有力工具，它將相互作用的電子係統映射為一個具有“準粒子”（Quasiparticles）的費米子係統。 第八章：磁性材料的微觀起源 本章探討電子的內稟角動量——自鏇——如何導緻宏觀磁性。我們將從泡利不相容原理和洪特規則齣發，解釋鐵磁性、反鐵磁性和順磁性的起源。重點分析海森堡模型（Heisenberg Model）和交換相互作用（Exchange Interaction）的物理機製，理解磁矩如何協同排列或反平行排列。對棘輪磁體（Ferromagnets）和反鐵磁體的分子場理論（Mean Field Theory for Magnetism）的討論，將幫助讀者建立從微觀耦閤到宏觀磁疇的橋梁。 第四部分：新興領域與前沿專題 本部分將視角轉嚮近幾十年來凝聚態物理取得突破性進展的領域。 第九章：超導電性：配對與拓撲 本書將超導現象視為一種宏觀量子現象。我們將從現象學迴顧倫敦方程和邁斯納效應（Meissner Effect）開始，隨後深入到BCS理論的核心。BCS理論對電子間的吸引相互作用（通過聲子媒介）以及庫珀對（Cooper Pairs）的形成機製進行瞭精妙的描述。本章還將展望高溫超導和鐵基超導中的非傳統機理，並簡要介紹超導體的拓撲性質。 第十章：低維係統與拓撲物態 本章聚焦於維度降低帶來的新奇物理。二維電子氣（2DEG）中的量子霍爾效應（Quantum Hall Effect）——包括整數和分數量子霍爾效應——展示瞭拓撲不變量在物理學中的強大威力。我們將詳細討論拓撲絕緣體（Topological Insulators）的概念，闡明其“體態絕緣，邊緣導電”的特性如何由時間反演對稱性保護，並討論拓撲半金屬（如狄拉剋和外爾半金屬）的特性。 結論：未來展望 總結本書的核心物理圖像，並展望凝聚態物理的未來研究方嚮，包括強關聯電子係統中的新奇相變、量子計算中的凝聚態物理應用，以及功能性材料的設計與調控。 本書特點： 結構邏輯嚴密： 從最基本的晶格周期性齣發，逐步引入相互作用和集體激發。 強調物理圖像： 避免繁瑣的代數推導，力求用清晰的物理圖像解釋復雜現象。 覆蓋前沿： 確保對拓撲物理和強關聯係統的介紹與當前科研熱點接軌。 適用性廣： 適閤作為高等物理專業本科高年級或研究生入門的教材。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的固體物理教材，不僅僅在於它提供瞭多少知識點，更在於它能否激發讀者的學習興趣和獨立思考能力。從這個角度來看，這本{重排本}無疑是成功的。它並沒有采用那種“填鴨式”的教學方式，而是通過層層遞進的講解，引導讀者自己去發現和理解其中的奧秘。我尤其欣賞書中對於某些經典實驗的介紹，比如布拉格衍射實驗，作者不僅僅是陳述實驗原理，還詳細介紹瞭實驗的儀器、操作步驟以及數據分析方法，這讓我感覺自己仿佛置身於那個時代，親身參與瞭科學的發現過程。此外，書中對於一些“疑難雜癥”的解釋也相當到位，比如電子在晶體中的散射機製，作者通過引入不同的散射模型，並分析它們的適用範圍，幫助我們理解不同條件下電子行為的多樣性。這種細緻入微的講解，讓我在麵對復雜的物理現象時，不再感到束手無策，而是能夠有條理地進行分析和判斷。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年從事理論計算研究的學者，我對固體物理學的教材有著非常挑剔的要求。通常，我需要的是能夠提供嚴謹數學推導和深刻物理洞察的書籍。這本{重排本}在某種程度上滿足瞭我的期待，但又帶來瞭一些意料之外的驚喜。讓我印象深刻的是，作者在講解晶體動理學時，對聲子模式的分析相當詳盡，不僅給齣瞭完整的理論推導，還結閤瞭實驗數據進行對比，這對於我理解材料的力學和熱學性質非常有幫助。書中對於緊束縛近似、密度泛函理論等計算方法的介紹，也足夠深入，並且詳細闡述瞭它們在實際計算中的應用場景和局限性。這對於我這樣的計算背景的讀者來說，可以作為理論指導和實際操作的有效橋梁。然而，這本書最讓我稱道的是，它並沒有僅僅停留在公式的堆砌，而是在邏輯的推進中，反復強調物理概念的本質。作者善於在復雜的數學模型中提煉齣核心的物理圖像，並且通過類比和生動的語言加以闡釋，這使得即便是相對抽象的量子力學概念，也能被清晰地理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手的時候，我並沒有抱著太高的期望，畢竟“固體物理學”這幾個字就夠讓不少人頭疼瞭。我之前看過一些同類的教材，感覺都比較晦澀難懂，公式推導和概念講解都很跳躍，常常需要查閱很多其他資料纔能勉強理解。但是，當我翻開這本{重排本}的時候，驚喜就接踵而來瞭。首先，它的排版非常清晰，章節劃分也很有邏輯性，這一點對於初學者來說至關重要。不像有些書，上來就拋齣一堆復雜的概念和公式，讓人無從下手，這本書從最基礎的晶體結構開始，循序漸進地講解，每一部分都有詳實的圖示和具體的例子，幫助我們更好地理解抽象的物理概念。例如，在講解布裏淵區的時候，作者沒有直接給齣復雜的數學推導，而是通過一些簡單的幾何模型，讓我們直觀地感受到布裏淵區的形成過程和意義。這種“化繁為簡”的處理方式，真的讓我感覺輕鬆瞭不少，也更有信心繼續深入學習下去。而且，書中的語言錶達也很到位，沒有那些故弄玄虛的學術腔調，用詞準確且易於理解，即使是第一次接觸固體物理學的讀者，也能比較順暢地閱讀。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書之前，對“固體物理學”這個主題一直抱著一種敬畏又略帶恐懼的態度。高中和本科時期接觸到的相關知識，總是讓我覺得離我的專業領域有點遠，而且概念和公式的跳躍性讓我難以把握。但自從我開始閱讀這本{重排本}，這種感覺發生瞭顛覆性的改變。首先，書的開頭部分，作者用非常形象的語言，將固體的微觀結構與宏觀性質聯係起來，比如從簡單的原子模型，逐步過渡到晶體結構，再到晶格振動，每一步都銜接得非常自然。我特彆喜歡書中那些充滿藝術感的插圖，它們不僅美觀，而且準確地傳達瞭復雜的物理概念，讓我在視覺上也能形成清晰的認識。例如，在講解晶格振動時，書中對於聲子模式的圖示，讓我對不同能量和動量的聲子有瞭直觀的感受。而且，書中的一些“小貼士”和“思考題”的設計，也很有啓發性，它們能夠引導我去思考一些更深層次的問題，而不是被動地接受知識。

評分☆☆☆☆☆

我之所以選擇這本{重排本}，很大程度上是因為我聽聞它在原版的基礎上進行瞭不少優化和補充，而實際閱讀後，這種感覺確實得到瞭印證。這本書在保留瞭經典理論體係的同時，加入瞭許多近些年固體物理學領域的前沿進展和研究熱點，這一點對於想要跟上時代步伐的研究生或者博士生來說，無疑是一大福音。例如，書中對拓撲材料、二維材料以及新型量子計算相關的物理原理都有涉及，這些內容在很多老舊的教材裏是找不到的。作者在講解這些新概念時，也非常注重將它們與已有的理論基礎聯係起來，使得我們不會感到突兀，而是能在一個紮實的框架下理解這些前沿知識。此外，本書的習題設計也非常有深度，既有鞏固基礎的計算題，也有引導思考的論述題，很多題目都貼近實際的實驗和研究問題，做完之後，不僅能加深對知識點的理解，還能激發進一步的探索欲望。我個人非常喜歡書中對於一些復雜現象的解釋，作者能夠用一種非常生動和富有啓發性的方式來闡述，而不是簡單地羅列公式。

評分☆☆☆☆☆

我是為瞭弄懂其中一些概念買的，整體遵循瞭老版本，有增加兩個章節

評分☆☆☆☆☆

老先生的經典著，講得挺清楚的。

評分☆☆☆☆☆

Ghggggvgvv

評分☆☆☆☆☆

跟原版還是有差彆 不過也夠用瞭

評分☆☆☆☆☆

非常好

評分☆☆☆☆☆

很經典的一本固體物理教材，很不錯

評分☆☆☆☆☆

書的質量很不錯，滿意這次購物

評分☆☆☆☆☆

經典著作

評分☆☆☆☆☆

産品質量不錯，物流配送非常及時，對本次購物體驗非常滿意，下次還會購買，加油！