且 录 前言 常用符号表. 第一章晶体结构 4.1 内容提要.1 1布喇菲点阵和初垄尖量.1 2初基品胞（原胞）.1 3损用品胞（单胞）.1 4维格纳一赛兹品胞(W-S品胞).2 5晶体结构.2 6简单晶体结构 .3 ?品面指数和品向指数 .6 8对称操作.7 9七种品系和十四种布喇菲点阵 4.9 例题(1.1一1.16). 9 习题(1.1一1.48) .40 思考题(1.1一1.6）.47 第二章倒易点阵和晶体衍射.49 内容提要. .小9 1倒易点阵和倒易点阵初基矢量 2倒易点阵关量与品面指数间的系 .50 3X-射线衍射的布喇格定律和芳厄条件 .50 4布里渊区 .53 5实验衡射方法 .53 6基元的几何结构因子 53 例题(2.1-2.23)》
习题(2.1-2.52) .107 思考题(2.1一2.9).117 第三章晶体结合.119 内容提要. 119 1内聚能. 4.119 2范德瓦耳斯互作用.119 3离子体的静电能（马德龙能）.120 4亚衡最近邻距离.120 5品体合的基本形式.120 例题(3.1-一3.17).121 习题(3.1—3.45) 160 思考题(3.1-3.11) 16g 第四章点阵振动（声子I).172 内容提要.172 1格波与声子. 172 2点阵振动的色散关系. 172 3第一布里渊区. 174 声学支和光学支.17 5离了阳体的长光学波.17 6三维布喇菲点阵的动力学矩阵.175 7中子的非弹性散射. 177 8品体弹性.177 例题(4.1-4.15）. 179 习题(4.1—4.26).236 思考题(4.1一4.12).242 第五章热学性质（南子11）.244 内容提要. 244 1简正模式醉度（治子能级密度）.244 2爱因所坦模型和德年模型.25 c2·
3点阵热容.246 4非绮谐效应.247 5热膨张.217 6点阵热导￥.247 7倒逆过程. 248 8点阵的白山能和格林爱森常数.248 例题(5.1-5.12) 249 习题(5.1-5.57) 284 思考题(5.1一5.7).290 第六章自由电子费密气体 292 内容提要. 292 1金风白由电子论的物理榄型.*.292 2费密-狄啸克统计.292 3三邹作由电了气体的能级和状态怖度.293 4白白电子作基态下的性质.294 5月白电子气体的热学性质.296 6电好和欧姆定律.297 7电子在外加磁场巾的运动.298 8企属热导率.298 9热电子发射.299 例题(6.1—6.19).299 习题(6.1-6.63) 357 思考题(6.1一6.15)》 367 第七章能带. 370 内容提要 370 1布洛赫(B10Ch)定理.370 2周朔场中电子的被动方径.370 3弱期势场中的电子.372 4能隙 .374 3·
舌能带的简约区、扩展区和周期（重复）区图.374 6状态密度.375 7金属和绝缘体376 8费疙面. .377 9紧束缚近似.4.37 10能带中电子的半经典运动 380 11有效质量 380 12均幻磁场下电子的半经典运动 .38】 13迥旋共振. 382 14德·哈斯-范·阿耳芬(De Haas-Van Alphen)效应.382 例题(7.1-7.23).38 习题(7.1—7,50）.443 思考题(7.1-一7.11). 454 第八章点缺陷与位错 .457 内容提要.457 1肖脱基(Schottky)和夫伦克耳(Frenkei)缺陷.457 2扩散.458 3f心.59 4位错模型与柏格斯(Burgers》)关县.60 5位错的弹性性质.462 6位错的运动与产生.464 例题(8.1—8.22) 44464 习题(8.1一8.30) 500 思考题(8.1一8.7).505 习惠答案(1一8章). .507 附表. 4.533 常见的物理常数.61 索3引 .562 。4
第一章晶体结构 内容提要 1布喇菲点阵和初基矢量 晶体结构的特点在于原子排列的周期性质.布喇非点阵是平 移操作R=见1a1+242十n33所联系的诸点的列阵。布响菲点阵 是晶体结构周期性的数学抽象.点阵矢量R=141+242+23a3, 其中，1，n2和B3均为整数，a1,c2和ag是不在同一平面内的三个 矢量，叫做布喇菲点阵的初基失量，简称基矢。初基矢量所构成的 平行六面体是布喇菲点阵的最小重复单元. 布喇菲点阵是一个无限的分立点的列阵，无论从这个列阵中 的哪个点去观察，周围点的分布和排列方位都是完全相同的， 对一个给定的布喇菲点阵，初基矢量可以有多种取法， 2初基晶胞（原胞） 初基晶胞是布喇菲点阵的最小重复单元.初基晶胞必定正好 包含布喇非点阵的二个阵点 对于一个给定的布喇非点阵，初基晶胞的选取方式可以不只 一种，但不论初基晶胞的形状如何，初基晶胞的体积是唯一的， V。=a1(a2×43). 3惯用晶跑（单胞） 惯用品胞是为了反映点阵的对称性而选用的晶胞.惯用晶胞 ◆
可以是初基的或非初基的.惯用晶胞的体积是初基晶胞体积的整 数倍，V=nV.其中，n是惯用晶胞所包含的阵点数. 确定惯用晶胞几何尺寸的数字叫做点隆常数 4维格纳-赛兹晶胞(W-S晶胞) 维格纳一赛兹晶胞是另一种能够反映晶体宏观对称性的晶胞， 它是某一阵点与相邻阵点连线的中垂面（或中垂线）所围成的最小 体积.维格纳一赛兹品胞是初基晶胞 5晶体结构 当我们强调一个实际的晶体与布喇菲点阵的抽象几何图案的 区别时，我们用“晶休结构”这个名词1山. 理想的晶体结构是由相同的物理单元放置在布喇非点阵的阵 点上构成的.这些物理单元称为基元，它可以是原子分子或分子 团（有时也可以指一组抽象的几何点）.将基元平移布喇菲点阵的 所有点阵矢量，就得到晶体结构，或等价地表示为 基元+点阵=晶体结构[2] ?当透用非初基的惯用晶胞时，一个布喇菲点阵可以用带有基 元的点阵去描写.例如，在强调体心立方和面心立方布喇菲点阵 的立方对称性时，我们常把它们分别用带有两点基元(0，号（云+ +含)我四点蓄元(，名（在+少），受（寸+），（金+） 的简单立方点阵处理。 [1]布喇菲点阵是无限的，实际的品体则是有限的.因此，在作为理想晶体处理 时，需要加上阁期性边界条件， [2]有时晶体结构又称为带有基元的点阵。 2
6简单晶体结构 简单立方(sc)、体心立方(bcc)和面心立方(fcc)结构的特征 如表1.1所示. 表1.1c、bcc、fcc结构的特征 惯用品陀体积 a 每个原胞历含的阵点数 1 4 初基品孢体积 a' c r 阵点密度 浪 点 敏近邻数 8 12 最近邻距离 次近邻数 6 6 次近邻距离 V a 堆积比半 1 开=0.52 x=9.680 2x=0.740 除此之外，简单品休结构还有： (1)金刚石结构 金刚石结构如图1.1(a)所示.布喇菲点阵是面心立方，基 元由两个同种原子组成，分别位于0和年（金+夕+云）.这里选 取立方品胞的三个棱为晶轴，本、夕、云是笛卡尔坐标、y,2三个 方向的单位矢量.金刚石结构的四面体键堆积方式如图1.1(b) 所示 (2)六角密堆积结杓(hcp) 六角密堆积结构如图1.2所示。布喇菲点阵是简单六角，基 。3·
图11金刚石皆枸 元包含两个原子，分别位于0和g+号+受 (3)氣化钠结构 氯化钠结构如图1.3所示。布喇菲点阵是面心立方，基元包 含一个氯离子，一个钠离子.分别位于0和分（云+夕+）. 图1.2bcp结构 图1.3NaC1结构 4
(4)氣化绝结构 氯化铯结构如图1,4所示.布喇菲点阵是简单立方，基元包 含一个氯离子和一个艳离子，分别位于0和(x+夕+2). Cs cr 图1.4sC1钻构 (a】 （b) 图1.5闪锌矿结构 (5)闪锌矿结构（立方硫化锌） 。5
闪锌矿结构如图1.5（a)所示.布喇菲点阵是面心立方，基 元包含一个锌原子，-个硫原子，分别位于0和（无+夕+名）。 在闪锌矿结构中，锌原子和硫原了组成的基元按立方密堆积结构 排列，如图1.5(b)所示. (6)纤雏锌矿结构（六角硫化锌） 纤维锌矿结构如图1.6所示.它与闪锌矿结构的关系有如六 角密堆积结构与立方密堆积结构的关系 图1.6纤维绊矿构 7晶面指数和盛向指数 晶面指数(h)是这样定义的： (a)找出该晶面在晶轴上的以晶轴长度a1、a2、a3量度的截 Hi. (b)取这些截距的倒数，化为具有相同比率的三个整数，通 常要消去公因子]，化为三个最小整数，括在圆括号里()， 晶体中某一方向的方向指数是这样定义的，取该方向上的任 一矢量，将它在勃上的三个分量化为具有同样比率的三个最小整 ·6