中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試《固體物理》考試大綱

　　本《固體物理》考試大綱適用于中國科學(xué)院凝聚態(tài)物理及相關(guān)專業(yè)的碩士研究生入學(xué)考試�！豆腆w物理》是研究固體的結(jié)構(gòu)、組成粒子的相互作用以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，是物理研究的一個(gè)重要組成部分，是許多學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)課程。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。要求考生深入理解其基本概念，有清楚的物理圖象，能夠熟練掌握基本的物理方法，并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力。
　　一、考試內(nèi)容
　�。ㄒ唬┚�體結(jié)構(gòu)
　　1、單晶、準(zhǔn)晶和非晶的結(jié)構(gòu)上的差別
　　2、晶體中原子的排列特點(diǎn)、晶面、晶列、對(duì)稱性和點(diǎn)陣的基本類型
　　3、簡單的晶體結(jié)構(gòu)
　　4、倒易點(diǎn)陣和布里淵區(qū)
　　5、X射線衍射條件、基元的幾何結(jié)構(gòu)因子及原子形狀因子
　　（二）固體的結(jié)合
　　1、固體結(jié)合的基本形式
　　2、分子晶體與離子晶體，范德瓦爾斯結(jié)合，馬德隆常數(shù)
　�。ㄈ�）晶體中的缺陷和擴(kuò)散
　　1、晶體缺陷：線缺陷、面缺陷、點(diǎn)缺陷
　　2、擴(kuò)散及微觀機(jī)理
　　3、位錯(cuò)的物理特性
　　4、離子晶體中的點(diǎn)缺陷和離子性導(dǎo)電
　�。ㄋ模┚Ц裾駝�(dòng)與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
　　1、一維鏈的振動(dòng)：單原子鏈、雙原子鏈、聲學(xué)支、光學(xué)支、色散關(guān)系
　　2、格波、簡正坐標(biāo)、聲子、聲子振動(dòng)態(tài)密度、長波近似
　　3、固體熱容：愛因斯坦模型、德拜模型
　　4、非簡諧效應(yīng)：熱膨脹、熱傳導(dǎo)
　　5、中子的非彈性散射測聲子能譜
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　　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)
　�。�六）晶體中電子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)
　　1、恒定電場作用下電子的運(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、恒定磁場中電子的運(yùn)動(dòng)
　　4、回旋共振、德·哈斯-范·阿爾芬效應(yīng)
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　　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、電子在外加電磁場中的運(yùn)動(dòng)、漂移速度方程、霍耳效應(yīng)

　二、考試要求
　�。ㄒ唬┚�體結(jié)構(gòu)
　　1.理解單晶、準(zhǔn)晶和非晶材料原子排列在結(jié)構(gòu)上的差別
　　2.掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解對(duì)稱性和點(diǎn)陣的基本類型
　　3.了解簡單的晶體結(jié)構(gòu)
　　4.掌握倒易點(diǎn)陣和布里淵區(qū)的概念，能夠熟練地求出倒格子矢量和布里淵區(qū)
　　5.了解X射線衍射條件、基元的幾何結(jié)構(gòu)因子及原子形狀因子
　　(二)固體的結(jié)合
　　1.了解固體結(jié)合的幾種基本形式
　　2.理解離子性結(jié)合、共價(jià)結(jié)合、金屬性結(jié)合、范德瓦爾斯結(jié)合等概念
　　(三)晶體中的缺陷和擴(kuò)散
　　1.掌握線缺陷、面缺陷、點(diǎn)缺陷的概念和基本的缺陷類型
　　2.了解擴(kuò)散及微觀機(jī)理
　　3.了解位錯(cuò)的物理特性
　　4.大致了解離子晶體中的點(diǎn)缺陷和離子性導(dǎo)電
　　(四)晶格振動(dòng)與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
　　a)熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：一維鏈的振動(dòng)（單原子鏈、雙原子鏈）、聲學(xué)支、光學(xué)支、色散關(guān)系
　　b)清楚掌握格波、簡正坐標(biāo)、聲子、聲子振動(dòng)態(tài)密度、長波近似等概念
　　c)熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：固體熱容：愛因斯坦模型、德拜模型
　　d)了解非簡諧效應(yīng)：熱膨脹、熱傳導(dǎo)
　　e)了解中子的非彈性散射測聲子能譜
　　(五)能帶理論
　　a)深刻理解布洛赫定理
　　b)熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：近自由電子模型
　　c)熟練掌握并理解其物理過程，要求能靈活應(yīng)用：緊束縛近似
　　d)深刻理解費(fèi)密面、能態(tài)密度和能帶的特點(diǎn)
　　(六)晶體中電子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)
　　a)熟練掌握并理解其物理過程：恒定電場作用下電子的運(yùn)動(dòng)
　　b)能夠用能帶論解釋金屬、半導(dǎo)體和絕緣體，掌握空穴的概念
　　c)熟練掌握并理解其物理過程：恒定磁場中電子的運(yùn)動(dòng)
　　d)能夠解釋回旋共振、德·哈斯-范·阿爾芬效應(yīng)
　　(七)金屬電子論
　　a)熟練掌握金屬自由電子的模型和基態(tài)性質(zhì)
　　b)了解金屬自由電子的熱性質(zhì)
　　c)熟練掌握并理解其物理過程：電子在外加電磁場中的運(yùn)動(dòng)、漂移速度方程、霍耳效應(yīng)
　　三、主要參考書目
　　黃昆原著，韓汝琦改編，《固體物理學(xué)》高等教育出版社，1988年10月