东北电力大学

　　《固体物理》是在职硕士研究生入学考试的重要考试科目，研究生入学考试科目《固体物理》考试大纲如下：

　　一、总体要求：

　　要求掌握组成晶体的微观粒子(原子、离子、电子等)的相互作用、运动规律以及与晶体宏观性质之间的关系。主要包括结晶学理论、晶格振动理论、能带理论和缺陷理论四大部分内容。重点考察对基本概念、理论的掌握和理解，以及简单的理论推导、计算或证明。过于复杂的推导要求重点掌握模型、近似条件以及最终获得的结论。

　　二、考试范围、复习要点以及各部分所占比例：

　　1、结晶学理论(30%)

　　(1)晶体结构、空间点阵、B格子、基元、初基元胞、惯用元胞、单式格子、复式格子。

　　(2)晶格常数、原子半径、配位数、致密度、立方晶系最大间隙原子半径。

　　(3)晶向指数、晶面指数、等效晶向、等效晶面、六方晶系的四指标表示法。

　　(4)金刚石结构常用晶向晶面上原子的排列情况、各向异性和解理性。

　　(5)金刚石结构常用晶面上化学腐蚀坑的形状。

　　(6)倒格子的定义和性质。

　　(7)晶体结构、B格子、倒格子之间的关系。

　　(8)fcc和bcc互为倒格子。

　　(9)布里渊区、fcc第一布里渊区的形状。

　　(10)原子负电性的定义和物理意义。

　　(11)离子键、共价键、金属键的定义及特点。

　　(12)共价键的饱和性和方向性。

　　(13)sp3杂化轨道理论。

　　(14)电离度、闪锌矿结构的极性。

　　(15)晶体结合能、马德隆常数。

　　2、晶格振动理论(30%)

　　(1)晶格振动的物理框架为什么是牛顿力学而不是量子力学?

　　(2)格波、近邻近似和简谐近似。

　　(3)长波近似，一维单原子链格波波矢q的特点、取值范围、取值个数。

　　(4)一维单原子链和一维双原子链的色散关系。

　　(5)玻恩-卡曼周期性边界条件的前提、模型和结论。

　　(6)声学波、光学波的定义和本质。

　　(7)三维晶体中波矢q的密度、声学波支数，光学波支数、格波总支数及格波总数。

　　(8)晶格振动模式密度g()的定义和推导。

　　(9)声子、平均声子数、声子的性质。

　　(10)晶格热容、Einsten模型和Debye模型，二模型与实验结果的比较。

　　(11)简谐近似的成功之处和局限性、非简谐效应。

　　(12)N过程和U过程。

　　(13)声学支和光学支对热导的贡献。

　　(14)晶格热导率随温度变化规律的定性解释。

　　3、能带理论(30%)

　　(1)能带结构、电子共有化运动、绝热近似、单电子近似。

　　(2)能带理论的基本思路是怎样的?

　　(3)Bloch定理、特点、证明、推论。中心方程的物理意义。

　　(4)在第一B、Z内波矢k的取值、k点数、k点密度。

　　(5)能态密度、自由电子的能态密度、近自由电子能态密度及等能面形状。

　　(6)特鲁多模型的成功之处及其局限性。

　　(7)克龙尼克-潘纳模型、思路、结论。

　　(8)近自由电子近似、紧束缚近似。

　　(9)费米能级及其物理意义。

　　(10)晶体温度升高或热膨胀时费米能级的变化。

　　(11)电子对晶格热容的贡献。

　　(12)晶体能带结构中的禁带产生原因的解释。

　　(13)研究晶体中电子在外电场中的输运的基本思路。

　　(14)有效质量、空穴的引入及其物理意义。

　　(15)有效质量无穷大时的物理意义。

　　(16)满带电子不导电。

　　(17)导体、半导体、绝缘体的能带论解释。

　　4、缺陷理论(10%)

　　(1)缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。

　　(2)肖特基缺陷、费仑克尔缺陷、间隙原子、杂质。

　　(3)棱(刃)位错和螺位错、位错线与滑移方向的关系。

　　(4)层错、缺陷有序化。

　　(5)扩散、扩散的必要条件及其微观机制。

　　(6)恒定源扩散和恒定表面浓度扩散。

　　三、考试形式：

　　本课程考试采用闭卷笔试形式，考试时间120分钟，满分100分。题型结构包括概念解释、论述题、作图题、计算及证明题等。

　　四、参考书目：

　　(1)黄昆原著，韩汝琦改编，《固体物理学》，北京：高等教育出版社，1988。

　　(2)王矝奉编著，《固体物理教程》(第三版)，济南：山东大学出版社，2003。

　　(3)阎守胜编著，《固体物理基础》，北京：北京大学出版社，2000。

　　(4)宗祥福，翁渝民编著，《材料物理基础》，上海：复旦大学出版社，2001。

　　(5)韦丹著，《固体物理》，北京：清华大学出版社，2003。

　　(6)徐毓龙，阎西林等编著，《材料物理导论》，成都：电子科技大学出版社，1995。

　　(7)方俊鑫，陆栋著，《固体物理学》，上海：上海科学技术出版社，1983。