序言 本书作为高等院校理工科讲授固体物理的教科书,目的在于希望通过本课 程的学习,使学生掌握从事凝聚态物理研究工作的起码的物理基础,以及进一步 学习固体理论和凝聚态物理学所需要的基本概念和知识 作为凝聚态物理基础的固体物理学,主要把晶态物质作为讨论对象.在单粒 子近似的基础上,充分利用晶格的平移对称性,统一处理周期结构中波的传播问 题·格波在周期结构中传播导致晶格动力学,德布罗意波在周期结构中传播导致 能带论,也包括自旋波和电磁波在周期结构中的传播, 固体物理学的基本任务是企图从微观上去解释固体材料的宏观物理性质, 并阐眀其规律性·系统的基态和漱发态性质是理解固体物理性质的关键.固体的 基态只依赖于体系中粒子之间的内寨相互作用例如,考虑固体中不同类型的原 子间的相互作用,可以构造成具有不同对称性的晶体结构,而建立在单电子基础 上的金属电子论,体系的基态是电子按能级填充,一直到费米能为止,这是忽略 了相互作用的基态除此之外,不同的相互作用将在一定条件下构成形形色色的 固体基态,例如,磁性离子之间的交换作用可以形成铁磁或反铁磁基态,电子与 声子的相互作用使费米面附近的电子配对(称为库珀对)构成常规超导体的基 态,等等·基态不仅是能量的最低状态,而且是某种有序状态,晶体在外场扰动下 将从基态跃迁到激发态·在弱外场下,晶体的低激发态可以看作一些独立激发单 元的集合,这些敵发单元通常称为元激发,在本书的相应章节中,应用简单模型 和处理方法去论述系统的基态和激发态属性,自然地引入各种类型的基态和元 激发,这些元激发包括:准电子、空穴、声子、极化激元,等离激元、激子和自旋波 量子等,而不将固体中的元激发作为专章讨论 固体物理是建立在周期性和单粒子近似下的简单理论.对于偏离周期性的 系统(包括准周期系统、无序系统、含缺陷的晶体、表面和界面等)以及由于无序 导致的局域化问题,并不做全面的论述,只是在适当的章节,穿插某些典型例子 点到为止,以此说明简单理论的局隈性和解决间题的思路,超越单粒子近似而计 入粒子间相互作用的多体效应问题,诸如金属磁性和超导电性,只在本书第七章 和第八章中做简单讨论,至于窄能带系统中电子关联导致的金属-绝缘体相变 等问题也只以典型例子在相应章节中加以讨论 本书是根据作者多年来在南京大学讲授固体物理的讲稿整理而成的,凝聚