固體物理學(xué)習(xí)心得_第1頁
固體物理學(xué)習(xí)心得_第2頁
固體物理學(xué)習(xí)心得_第3頁
固體物理學(xué)習(xí)心得_第4頁
固體物理學(xué)習(xí)心得_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

固體物理學(xué)習(xí)心得篇一:學(xué)習(xí)固體物理后的感想學(xué)習(xí)固體物理的感受經(jīng)過了十幾周的學(xué)習(xí),我們這門《固體物理學(xué)》也結(jié)束了最后的任務(wù),雖然說這門課對于咱們專業(yè)的同學(xué)來說總體上難度很大,但是在您的指導(dǎo)下,同學(xué)們還是基本能夠按時出勤,最重要的是達(dá)到了開設(shè)這門課的最初用意,能夠?yàn)槲覀円院髮W(xué)習(xí)和了解更多物理學(xué)相關(guān)的知識打下良好的基礎(chǔ)。本課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的物理類基礎(chǔ)課,包括晶格結(jié)構(gòu)、晶格振動與熱性質(zhì)、固體電子理論、半導(dǎo)體、固體磁性質(zhì)、絕緣體、介電體等部分。這門課程系統(tǒng)介紹固體物理研究的基本理論與重要試驗(yàn)方法提示豐富多彩的固體形態(tài)(如金屬、絕緣體、磁性材料等)形成的基本物理規(guī)律,給出研究這些固體的實(shí)驗(yàn)(如X光衍射、中子散射、磁散射等)設(shè)計的基本原理。簡單地說,固體物理學(xué)的基本問題有:固體是由什么原子組成,它們是怎樣排列和結(jié)合的,這種結(jié)構(gòu)是如何形成的,在特定的固體中,電子和原子取什么樣的具體的運(yùn)動形態(tài),它的宏觀性質(zhì)和內(nèi)部的微觀運(yùn)動形態(tài)有什么聯(lián)系,各種固體有哪些可能的應(yīng)用,探索設(shè)計和制備新的固體,研究其特性,開發(fā)其應(yīng)用。其實(shí)固體物理學(xué)是研究固體的性質(zhì)、它的微觀結(jié)構(gòu)及其各種內(nèi)部運(yùn)動,以及這種微觀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)動同固體的宏觀性質(zhì)的關(guān)系的學(xué)科。固體通常指在承受切應(yīng)力時具有一定程度剛性的物質(zhì),包括晶體和非晶態(tài)固體。固體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式很復(fù)雜,這方面的研究是從晶體開始的,因?yàn)榫w的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,而且具有明顯的規(guī)律性,較易研究。晶體或多或少都存在各種雜質(zhì)和缺陷,它們對固體的物性,以及功能材料的技術(shù)性能都起重要的作用。半導(dǎo)體的電學(xué)、發(fā)光學(xué)等性質(zhì)依賴于其中的雜質(zhì)和缺陷;大規(guī)模集成電路的工藝中控制和利用雜質(zhì)及缺陷是極為重要的。非晶態(tài)固體的物理性質(zhì)同晶體有很大差別,這同它們的原子結(jié)構(gòu)、電子態(tài)以及各種微觀過程有密切聯(lián)系。從結(jié)構(gòu)上來分,非晶態(tài)固體有兩類。一類是成分無序,在具有周期性的點(diǎn)陣位置上隨機(jī)分布著不同的原子或者不同的磁矩;另一類是結(jié)構(gòu)無序,表征長程序的周期性完全破壞,點(diǎn)陣失去意義。但近鄰原子有一定的配位關(guān)系,類似于晶體的情形,因而仍然有確定的短程序。在無序體系中,電子態(tài)有局域態(tài)和擴(kuò)展態(tài)之分。在局域態(tài)中的電子只有在聲子的合作下才能參加導(dǎo)電,這使得非晶態(tài)半導(dǎo)體的輸運(yùn)性質(zhì)具有新穎的特點(diǎn)。1974年人們掌握了在非晶硅中摻雜的技術(shù),現(xiàn)在非晶硅已成為制備高效率太陽能電池的重要材料。無序體系是一個復(fù)雜的新領(lǐng)域,非晶態(tài)固體實(shí)際上是一個亞穩(wěn)態(tài)。目前對許多基本問題還存在著爭論,有待進(jìn)一步的探索和研究。新的實(shí)驗(yàn)條件和技術(shù)日新月異,為固體物理不斷開拓出新的研究領(lǐng)域。極低溫、超高壓、強(qiáng)磁場等極端條件、超高真空技術(shù)、表面能譜術(shù)、材料制備的新技術(shù)、同步輻射技術(shù)、核物理技術(shù)、激光技術(shù)、光散射效應(yīng)、各種粒子束技術(shù)、電子顯微術(shù)、穆斯堡爾效應(yīng)、正電子湮沒技術(shù)、磁共振技術(shù)等現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)手段,使固體物理性質(zhì)的研究不斷向深度和廣度發(fā)展。固體物理對于技術(shù)的發(fā)展有很多重要的應(yīng)用,晶體管發(fā)明以后,集成電路技術(shù)迅速發(fā)展,電子學(xué)技術(shù)、計算技術(shù)以至整個信息產(chǎn)業(yè)也隨之迅速發(fā)展。其經(jīng)濟(jì)影響和社會影響是革命性的。這種影響甚至在日常生活中也處處可見的。由以上分析我們看到,學(xué)生在學(xué)習(xí)固體物理時,一不留神,學(xué)習(xí)中便會出現(xiàn)問題、出現(xiàn)障礙。這就要求同學(xué)們一開始在思想上便要給予足夠的重視,同時要和老師密切合作,認(rèn)真聽講、虛心學(xué)習(xí)是必要的。由于考試制度沒改變,所以盡管不少人高呼什么素質(zhì)教育、滲透式教育、創(chuàng)造式教育,但當(dāng)前的教育基本上還是應(yīng)試教育。就當(dāng)前的考試制度而言,死讀書、死背書是免不了的。就是說,主要的公式、定理、定義、結(jié)論還必須記住。學(xué)號:132411151姓名:姚松篇二:固體物理學(xué)習(xí)總結(jié)第二章1、晶體有哪些宏觀特性,答:晶體的有序性、各向異性、周期性、對稱性、固定的熔點(diǎn)這是由構(gòu)成晶體的原子和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性決定的。說明晶體宏觀特性是微觀特性的反映2、什么是空間點(diǎn)陣,答:晶體可以看成由相同的格點(diǎn)在三維空間作周期性無限分布所構(gòu)成的系統(tǒng),這些格點(diǎn)的總和稱為點(diǎn)陣(布拉菲點(diǎn)陣)。3、什么是簡單晶格和復(fù)式晶格,答:簡單晶格:如果晶體由完全相同的一種原子組成,且每個原子周圍的情況完全相同,則這種原子所組成的網(wǎng)格稱為簡單晶格。復(fù)式晶格:如果晶體的基元由兩個或兩個以上原子組成,相應(yīng)原子分別構(gòu)成和格點(diǎn)相同的網(wǎng)格,稱為子晶格,它們相對位移而形成復(fù)式晶格。4、試述固體物理學(xué)原胞和結(jié)晶學(xué)原胞的相似點(diǎn)和區(qū)別。答:(1)固體物理學(xué)原胞(簡稱原胞)構(gòu)造:取一格點(diǎn)為頂點(diǎn),由此點(diǎn)向近鄰的三個格點(diǎn)作三個不共面的矢量,以此三個矢量為邊作平行六面體即為固體物理學(xué)原胞。特點(diǎn):格點(diǎn)只在平行六面體的頂角上,面上和內(nèi)部均無格點(diǎn),平均每個固體物理學(xué)原胞包含1個格點(diǎn)。它反映了晶體結(jié)構(gòu)的周期性。是最小單位。(2)結(jié)晶學(xué)原胞(簡稱晶胞)構(gòu)造:使三個基矢的方向盡可能地沿著空間對稱軸的方向,它具有明顯的對稱性和周期性。特點(diǎn):結(jié)晶學(xué)原胞不僅在平行六面體頂角上有格點(diǎn),面上及內(nèi)部亦可有格點(diǎn)。其體積不一定最小,是固體物理學(xué)原胞體積的整數(shù)倍。反應(yīng)對稱性。5、晶體的7大晶系6、答:七大晶系:三斜、單斜、正交、正方、六方、菱方、立方晶系。立方:簡單立方、體心立方、面心立方7、密堆積結(jié)構(gòu)包含哪兩種,各有什么特點(diǎn),答:(1)六角密積第一層:每個球與6個球相切,有6個空隙,如編號1,2,3,4,5,6。第二層:占據(jù)1,3,5空位中心。第三層:在第一層球的正上方形成ABABAB??????排列方式。六角密積是復(fù)式格,其布拉維晶格是簡單六角晶格。(2)立方密積第一層:每個球與6個球相切,有6個空隙,如編號為1,2,3,4,5,6。第二層:占據(jù)1,3,5空位中心。第三層:占據(jù)2,4,6空位中心,按ABCABCABC??????方式排列,形成面心立方結(jié)構(gòu),稱為立方密積。倒格子與正格子(5個性質(zhì))晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、密勒指數(shù)等效晶向與等效晶面第三章1、什么是晶體的結(jié)合能,按照晶體的結(jié)合力的不同,晶體有哪些結(jié)合類型及其結(jié)合力是什么力,答:晶體的結(jié)合能就是將自由的原子(離子或分子)結(jié)合成晶體時所釋放的能量。結(jié)合類型:離子晶體一離子鍵分子晶體一范德瓦爾斯力共價晶體一共價鍵金屬晶體一金屬鍵氫鍵晶體一氫鍵2、原子間的排斥力主要是什么原因引起的,庫侖斥力與泡利原理引起的3、金屬晶體的特點(diǎn)、一般金屬晶體的結(jié)構(gòu),最大配位數(shù)答:特點(diǎn):良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,較好的延展性,硬度大,熔點(diǎn)高。金屬性的結(jié)合方式導(dǎo)致了金屬的共同特性。金屬結(jié)合中的引力來自于正離子實(shí)與負(fù)電子氣之間的庫侖相互作用,而排斥力則有兩個來源,由于金屬性結(jié)合沒有方向性要求的緣故,所以金屬具有很大的塑性,即延展性較好。金屬晶體多采用立方密積(面心立方結(jié)構(gòu))或六角密積,配位數(shù)均為12;少數(shù)金屬為體心立方結(jié)構(gòu),配位數(shù)為8。4、為什么分子晶體是密堆積結(jié)構(gòu),答:由于范德瓦耳斯力引起的吸引能與分子間的距離r的6次方成反比,因此,只有當(dāng)分子間的距離r很小時范德瓦耳斯力才能起作用。而分子晶體的排斥能與分子間的距離r的12次方成反比,因此排斥能隨分子間的距離增加而迅速減少。范德瓦耳斯力沒有方向性,也不受感應(yīng)電荷是否異同號的限制,因此,分子晶體的配位數(shù)越大越好。配位數(shù)越大,原子排列越密集,分子晶體的結(jié)合能就越大,分子晶體就越穩(wěn)定,在自然界排列最密集的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方或六方密堆積結(jié)構(gòu)。5、一維單、雙原子鏈振動模型與色散關(guān)系(求解、結(jié)論)6、玻恩卡門條件答:(1)方便于求解原子運(yùn)動方程.(2)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得較好.玻恩卡門條件是晶格振動理論的前提條件.實(shí)驗(yàn)測得的振動譜與理論相符的事實(shí)說明,玻恩卡門周期性邊界條件是目前較好的一個邊界條件.7、什么叫格波,答:晶格中的原子振動是以角頻率為3的平面波形式存在的,這種波就叫格波。8、為什么把格波分為光學(xué)支與聲學(xué)支,答:因?yàn)榫Ц裾駝硬ㄊ笧镹,格波支數(shù)為mp,這其中,m支為聲學(xué)支,m(p-1)支為光學(xué)支。9、長光學(xué)支格波與長聲學(xué)支格波本質(zhì)上有何差別?答:長光學(xué)支格波的特征是每個原胞內(nèi)的不同原子做相對振動,振動頻率較高,它包含了晶格振動頻率最高的振動模式.長聲學(xué)支格波的特征是原胞內(nèi)的不同原子沒有相對位移,原胞做整體運(yùn)動,振動頻率較低,它包含了晶格振動頻率最低的振動模式,波速是一常數(shù).任何晶體都存在聲學(xué)支格波,但簡單晶格(非復(fù)式格子)晶體不存在光學(xué)支格波.10、什么叫聲子,與光子有何區(qū)別,答:將格波的能量量子(hw)叫聲子。聲子和光子的區(qū)別:光子是一種真實(shí)粒子,它可以在真空中存在;但聲子是人們?yōu)榱烁玫乩斫夂吞幚砭Ц窦w振動設(shè)想出來的一種粒子,它不能游離于固體之外,更不能跑到真空中,離開了晶格振動系統(tǒng),也就無所謂聲子,所以,聲子是種準(zhǔn)粒子。聲子和光子一樣,是玻色子,它不受泡利不相容原理限制,粒子數(shù)也不守恒,并且服從玻色-愛因斯坦統(tǒng)計。愛因斯坦模型、為什么愛因斯坦模型計算的熱容在低溫下與實(shí)驗(yàn)值不符,答:愛因斯坦對晶格振動采用了一個極簡單的假設(shè),即晶格中的各原子振動都是獨(dú)立的,這樣所有原子振動都有同一頻率。按照愛因斯坦溫度的定義,愛因斯坦模型的格波的頻率屬于光學(xué)支頻率.但光學(xué)格波在低溫時對熱容的貢獻(xiàn)非常小,低溫下對熱容貢獻(xiàn)大的主要是長聲學(xué)格波.也就是說愛因斯坦沒考慮聲學(xué)波對熱容的貢獻(xiàn)是愛因斯坦模型在低溫下與實(shí)驗(yàn)存在偏差的根源.德拜模型、為什么溫度很低時,德拜近似與實(shí)驗(yàn)符合較好,愛因斯坦近似與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差增大,為什么德拜近似還不能與實(shí)驗(yàn)完全符合,答:在極低溫下,不僅光學(xué)波得不到激發(fā),而且聲子能量較大的短聲學(xué)格波也未被激發(fā),得到激發(fā)的只是聲子能量較小的長聲學(xué)格波.長聲學(xué)格波即彈性波.德拜模型只考慮彈性波對熱容的貢獻(xiàn).因此,在極低溫下,德拜模型與事實(shí)相符,自然與實(shí)驗(yàn)相符.晶體中波矢數(shù)目、原胞數(shù)目、自由度數(shù)之間的關(guān)系(n,l,N)在利用能帶理論計算晶體能帶時,固體是由大量原子組成,每個原子又有原子核和電子,實(shí)際上是要解多體問題的薛定鄂方程,而我們要把多體問題轉(zhuǎn)化為單電子問題,需要對整個系統(tǒng)進(jìn)行簡化,試敘述需要哪些簡化近似,答:首先應(yīng)用絕熱近似,由于電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于離子質(zhì)量,電子的運(yùn)動速度就比離子要大得多,故相對于電子,可認(rèn)為離子不動,或者說電子的運(yùn)動可隨時調(diào)整來適應(yīng)離子的運(yùn)動。第二個近似是平均場近似,在多電子系統(tǒng)中,可把多電子中的每一個電子看作在離子場及其他電子產(chǎn)生的平均場中運(yùn)動這種考慮叫平均場近似。第三個近似是周期場近似,每個電子都在完全相同的嚴(yán)格周期性勢場中運(yùn)動,因此每個電子的運(yùn)動都可以單獨(dú)考慮。布洛赫函數(shù)、布洛赫定理與布洛赫電子(周期勢場)近自由電子模型。答:該模型假設(shè)晶體勢很弱,晶體電子的行為很像是自由電子,我們可以在自由電子模型結(jié)果的基礎(chǔ)上用微擾方法去處理勢場的影響,這種模型得到的結(jié)果可以作為簡單金屬價帶的粗略近似。緊束縛電子模型。答:原子勢很強(qiáng),晶體電子基本上是圍繞一個固定電子運(yùn)動,與相鄰原子存在的很弱的相互作用可以當(dāng)作微擾處理,所得結(jié)果可以作為固體中狹窄的內(nèi)殼層能帶的粗略近似。能帶理論(允帶、禁帶、有效質(zhì)量、布里淵區(qū)、費(fèi)米能級)篇三:固體物理總結(jié)固體物理課程報告通過30多個學(xué)時的學(xué)習(xí),我對固體物理有了一定的了解:固體是指在承受切應(yīng)力時具有一定程度剛性的物質(zhì),在壓強(qiáng)和溫度一定且無外力作用時,它的形狀和體積保持不變。而固體物理學(xué)就是研究固體的性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)及其各種內(nèi)部運(yùn)動,以及這種微觀結(jié)構(gòu)和內(nèi)部運(yùn)動同固體的宏觀性質(zhì)的關(guān)系的學(xué)科。固體物理學(xué)的基本任務(wù):從宏觀到微觀研究固體的各種物理性能并闡明其規(guī)律性;研究對象:金屬、無機(jī)半導(dǎo)體、無機(jī)絕緣體、晶態(tài)和非晶態(tài)固體和有機(jī)固體等;研究內(nèi)容:晶體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)、各種無激發(fā)、雜質(zhì)與缺陷等。固體物理學(xué)顧名思義就是研究固體的學(xué)科。固體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式很復(fù)雜,這方面的研究是從晶體開始的,因?yàn)榫w的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,而且具有明顯的規(guī)律性。以后進(jìn)一步研究一切處于凝聚狀態(tài)的物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部運(yùn)動以及它們和宏觀物理性質(zhì)的關(guān)系。而固體指的是在承受切應(yīng)力時,具有一定程度剛性的物質(zhì),包括晶態(tài)和非晶態(tài)固體。固體物理學(xué)有兩個最基本的問題:第一:固體是由什么原子組成的,它們是怎樣排列和組合的,第二:結(jié)構(gòu)是如何形成的,固體物理的研究領(lǐng)域是相當(dāng)廣泛的,主要包括介質(zhì)物理、鐵電物理、晶體物理、半導(dǎo)體物理、鐵磁物理、超導(dǎo)物理、納米物理和非晶態(tài)物理。固體物理學(xué)科的建立和發(fā)展決定于幾個方面:晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)知;晶體結(jié)合的認(rèn)知;晶格振動和固體比熱容的認(rèn)識和發(fā)展;缺陷的認(rèn)知;固體電子論的發(fā)展;相變的研究;固體磁性;超導(dǎo)現(xiàn)象的認(rèn)識和發(fā)展;半導(dǎo)體物理的研究以及無序系統(tǒng)和一些新的發(fā)展。固體物理學(xué)講述了固體中的原子結(jié)構(gòu)、結(jié)合規(guī)律、運(yùn)動狀態(tài)和能量關(guān)系,固體中電子的運(yùn)動方程、電子的能帶結(jié)構(gòu)、金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制、半導(dǎo)體的基本原理、超導(dǎo)性的基本規(guī)律,是20世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展最快的一門學(xué)科。一晶體結(jié)構(gòu)和周期性晶體結(jié)構(gòu)是固體物理學(xué)中非常重要的部分,它為固體物理的研究奠定了基礎(chǔ)。固體材料是由大量的原子(分子、離子)組成的,不同原子構(gòu)成的晶體具有不同的性質(zhì),即使是由同種原子構(gòu)成的晶體,由于結(jié)構(gòu)不同其性質(zhì)也會有很大的差別。但不同的晶體之間仍然存在著某些共同的特征:長程有序、自限性與解理性、晶面角守恒、各向異性。固體物理學(xué)主要就是探討具有周期結(jié)構(gòu)特征的晶態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。1.1.1晶體結(jié)構(gòu)的周期性可借助于基元、布喇菲格子,即晶體結(jié)構(gòu)二基元+布喇菲格子。原胞即為組成晶體結(jié)構(gòu)的最小平移單位。有時為了考慮晶體結(jié)構(gòu)的對稱性,往往選取較大的重復(fù)單元一晶胞,而在布喇菲格子中,選一點(diǎn)O為原點(diǎn),a1,a2,a3為原胞的基失,則格子中的任一格點(diǎn)可由原點(diǎn)O到該格點(diǎn)的矢量表示:即Ri=l1a1+l2a2+l3a3,但是其中的l1,l2,l3必須是整數(shù)。1.1.2體心立方格子的晶胞基失:a=ai,b=bj,c=ck;體心立方格子的原胞基失:a1=(-i+j+k)a/2a2=(i-j+k)a/2a3=(i+j-k)a/2每個晶胞中包含兩個格點(diǎn),每個原胞中包含一個格點(diǎn),晶胞體積是原胞的二倍,a為晶格常數(shù)。1.1.3面心立方格子的晶胞基失為:a=ai,b=bj,c=ck;原胞基失為:a1=(j+k)a/2a2=(k+j)a/2a3=(i+j)a/2每個晶胞中包含四個格點(diǎn),體積為原胞的四倍。1.1.4簡單格子和復(fù)式格子簡單格子:如果晶體的原胞中只含有一種粒子(原子或分子),這些粒子的成分和所處環(huán)境均相同,則該晶體為簡單格子。復(fù)式格子:如果晶體的原胞中由兩種或兩種以上的粒子構(gòu)成,則該晶體為復(fù)式格子。在簡單格子中粒子所構(gòu)成的點(diǎn)陣與此晶體的布喇菲格子一致,在復(fù)式格子中,相應(yīng)同種原子構(gòu)成的點(diǎn)陣也都和該晶體的布喇菲格子是一致的。在原胞晶失為坐標(biāo)軸時,我們把晶面指數(shù)記為(h1,h2,h3),在晶胞基失為坐標(biāo)軸時,則記作(hkl),(hkl)又稱為晶面族的密勒指數(shù)。1.2X射線衍射原子散射因子是晶體中的某一個組成原子對入射波散射本領(lǐng)的量度,它等于該原子內(nèi)所有電子在選定方向散射波的振幅與單一電子的散射波振幅之比。大小?????為:f(k?k0)?????(r)exp[(i(k?k0)r]dt,其中r為任一原子的位失?(r)是電子在該點(diǎn)附近體積元dt的分布幾率,k和k0為衍射波波失和入射波波失,引入sin?r?(r)則可以簡化為徑向分布函數(shù):u(r)?4?f(k?k0)??u(r)dr,其中?r02???k?k0。而一個晶胞對X射線衍射的散射可用幾何結(jié)構(gòu)因子表示,其定義為一個晶胞內(nèi)所有原子沿選定方向散射波振幅的幾何和單個電子的散射波的振幅之比。二晶格振動晶格振動即在有限的溫度下,組成晶體的原子并非固定于格點(diǎn)位置,而是以格點(diǎn)為平衡位置做熱振動。顯然,晶格振動將使晶體勢場偏離嚴(yán)格的周期性,從而對布洛赫電子產(chǎn)生散射作用,并影響的玉電子有關(guān)的輸送性質(zhì)。晶格振動的強(qiáng)弱依賴于溫度,晶體的比熱、熱膨脹和熱導(dǎo)等熱學(xué)性質(zhì)直接依賴于晶格振動,晶體的光吸收和光發(fā)射等光學(xué)性質(zhì)也與晶格振動有關(guān)。2.1一維簡單格子的晶格振動一維簡單格子的晶格振動是晶格振動的最簡單形式,設(shè)質(zhì)量為m,晶格常數(shù)為a,則第n個原子的運(yùn)動方程為:d2x?為原子間譜相互作用的恢復(fù)力常數(shù),m2??(xn?1?xn?1?2xn),其解為:dtxn?Aexp[i(qna??t)]。由此可見晶體中存在角頻率為?的波動,簡稱格波,當(dāng)原子間距為2?/q的整數(shù)倍時,原子因振動而產(chǎn)生的位移相等。2.2一維復(fù)式格子的振動兩個不同原子構(gòu)成的一維復(fù)式格子,同種原子的最短距離為2a,只考慮一維簡單格子,可得到的原子振動方程為:x2n?1?Aexp(i[q(2n?1)a??t]),x2n?2?Bexp(i[q(2n?2)a??t,x2n?1,x2n?2代表兩種不同原子的振動位移,其振幅一般是不一樣的。由質(zhì)量m和M兩種不同原子構(gòu)成的復(fù)式格子,存在兩種格波,它們的色散關(guān)?2{(m?M)?[m2?M2?2mMcos(2qa)]}系為?1?mM??12?((m?M)?[m2?M2?2mMcos(2qa)]},以上可知:?1總比?2低,當(dāng)波mM失q很小時?1與q的關(guān)系類似于聲波,因此稱之為聲頻支格波,簡稱聲學(xué)波。三晶體的缺陷和與活動晶體的主要特征是其中原子(分子)的規(guī)性排列,但實(shí)際晶體中原子排列由于各種原因或多或少的偏離嚴(yán)格的周期性,因而出現(xiàn)了各種各樣的結(jié)構(gòu)缺陷。根據(jù)晶體缺陷在空間延伸的線度晶體的缺陷可分為點(diǎn)缺陷,線缺陷,面缺陷和體缺陷。3.1點(diǎn)缺陷由于晶體中出現(xiàn)空位、填隙、雜質(zhì)原子等,它們引起晶格周期性發(fā)生在一個或幾個周期范圍內(nèi),稱為點(diǎn)缺陷,又稱熱缺陷.晶體中的另一類點(diǎn)缺陷是雜質(zhì)原子,它們是存在于晶體中而與晶體組元不同的外來原子。按照雜質(zhì)原子在晶體中所占位置可以分為替位雜質(zhì)和填隙雜質(zhì)兩類,前者占據(jù)組元原子所正常占據(jù)的位置,后者則是占據(jù)晶格內(nèi)的間隙位置。3.2晶體中的擴(kuò)散過程研究點(diǎn)缺陷,尤其是熱缺陷的一個重要原因是因?yàn)樗c晶體中的擴(kuò)散過程相關(guān)。無論是因?yàn)闈舛炔煌蛲饧与妶?,晶體中原子定向輸送的實(shí)現(xiàn)都要借助于空間和間隙原子的遷移,即為擴(kuò)散現(xiàn)象。3.2.1擴(kuò)散的宏觀規(guī)律:在擴(kuò)散物質(zhì)濃度不太大的情況下,單位時間內(nèi)通過單位面積的擴(kuò)散原子的量(即擴(kuò)散流密度)取決于濃度n的梯度j=-D?n(其中D為常數(shù),即擴(kuò)散系數(shù))3.3線缺陷一一位錯如果晶格周期性的破壞發(fā)生在晶

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論