固体物理学

本书是物理学领域“101计划”核心教材。本 书从原子的键合出发，讨论了晶体结构的描述和确 定，介绍了晶格振动、电子自旋进动和电子能带结 构，引入了电子能带结构的新视角：拓扑；同时， 增加了相关的现代表征方法，为描述固体性质提供 了完整的基础知识体系。本书讲述深入浅出，为了 提高学生们利用模型认识固体性质，进而发展更为 合理的模型，在各部分介绍了相关的实验技术及其 最新发展。 本书可作为高等学校物理学类和材料科学与工 程类专业本科生的固体物理学教材，也可供相关专 业研究生和教师参考。

第1章 对固体中原子键合类型的认识 §1.1 固体中的原子 §1.2 固体的键合类型 §1.3 惰性气体分子晶体 §1.4 离子键晶体 §1.5 共价键晶体 §1.6 氢键晶体 §1.7 金属键晶体 习题一 参考文献 第2章 晶体对称性的实空间描述 §2.1 对原子排列周期性的认识 §2.2 晶体的基元选择与点阵 §2.3 点阵与基元中原子的描述 §2.4 晶体结构的对称性 §2.5 晶系和布拉维点阵 §2.6 晶面指数与晶向指数 §2.7 典型的晶体结构 习题二 参考文献 第3章 倒易点阵与晶体结构的确定 §3.1 倒易点阵的定义与描述 §3.2 倒易点阵的特征 §3.3 劳厄定理和布拉格定理 §3.4 晶体的衍射强度 §3.5 晶体的结构因子 §3.6 用衍射法确定晶体结构 §3.7 用中子衍射确定晶体和磁结构 习题三 参考文献 第4章 晶格振动的格波与声子 §4.1 简谐晶体的经典描述：格波 §4.2 简谐晶体的量子理论：声子 §4.3 晶格振动的模式密度 §4.4 原子的均方位移与速率 §4.5 晶格振动的非简谐效应 §4.6 晶格振动的实验测定 习题四 参考文献 第5章 晶体中价电子的能带特征 §5.1 自由电子近似与费米面 §5.2 态密度与化学势 §5.3 单电子运动方程与布洛赫定理 §5.4 克朗尼克-彭奈模型 §5.5 近自由电子近似 §5.6 紧束缚近似 §5.7 一般周期势场的中心方程 习题五 参考文献 第6章 晶体电子自旋进动的自旋波 §6.1 电子的自旋与磁矩 §6.2 晶体电子的交换作用 §6.3 晶体的磁性类型与特征 §6.4 自旋波的半经典模型 §6.5 自旋波的量子处理 §6.6 自旋波的相互作用 §6.7 自旋波的测量方法 习题六 参考文献 第7章 电子结构计算与费米面测量 §7.1 HF单电子运动方程 §7.2 KS单电子运动方程 §7.3 周期势场与波函数的构建 §7.4 布里渊区内k点的选择 §7.5 基态电子填充与费米面 §7.6 电子在电磁场中的运动 §7.7 实际固体费米面和态密度 习题七 参考文献 第8章 电子能带结构中的拓扑 §8.1 二维晶体的量子霍尔效应 §8.2 固体中的贝里相位和曲率 §8.3 量子霍尔效应与拓扑不变量 §8.4 量子自旋霍尔效应与Z?拓扑不变量 §8.5 三维拓扑绝缘体 §8.6 拓扑态的实验测量简介 习题八 参考文献