2021湖南师范大学固体物理研究生考试大纲

发布时间：2021-01-15 编辑：考研派小莉推荐访问：

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2021湖南师范大学固体物理研究生考试大纲正文

湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码：[  ]               考试科目名称：固体物理
一、考试内容及要求
1、晶体结构
考试内容
晶体的特征，晶体点阵，晶体原胞，晶格的周期性，密勒指数，布喇菲原胞，几种典型晶体结构，密堆积，配位数，倒格子，晶体的对称性，晶系，布拉格定律,晶体衍射实验。
考试要求
（1）了解晶体基本宏观特征, 理解晶体结构空间点阵概念；
（2）理解晶格及晶格周期性的概念,掌握晶格原胞和基矢的选取及描述方法；
（3）了解晶体密勒指数概念；
（4）掌握几种典型晶体结构及其原胞选取；
（5）了解和掌握简单晶格和复式晶格的区别和联系；
（6）了解和掌握密堆积与配位数的概念；
（7）掌握晶格倒格子空间, 倒格子与正格子物理和数学上的联系；
（8）了解晶体的对称性，晶系及空间点群的概念；
（9）了解几种常用的晶体衍射实验方法,掌握布拉格定律及消光现象的计算。
2、晶体的结合
考试内容
     晶体的结合类型，互作用力和互作用势能，离子晶体和离子晶体结合能，原子(共价)晶体的结合，金属晶体的结合，非极性分子晶体的结合能。
考试要求
（1）理解和掌握晶体结合的四种基本类型及特点；
（2）掌握两体相互作用力和互作用势能的概念；
（3）了解离子晶体和离子晶体结合能的计算；
（4）掌握原子共价结合的量子力学计算；
（5）掌握金属原子结合成晶体的特点；
（6）了解非极性分子晶体的结合能计算。
3、晶格振动与晶体的热学性质
考试内容
一维点阵振动，声学波，光学波，晶格振动的量子化，声子，固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型，晶格的自由能, 晶格振动的非简谐效应。
考试要求
（1）理解晶格振动的概念；
（2）掌握玻恩-卡曼条件及物理意义；
（3）掌握一维单原子链、一维双原子链振动方程的建立和求解过程；
（4）掌握晶格振动频率、波矢的概念及色散关系；
（5）掌握格波及声学波与光学波的概念；
（6）理解掌握晶格振动的量子化方法，声子的概念；
（7）理解掌握固体比热的爱因斯坦模型与德拜模型；
（8）了解晶格自由能的概念；
（9）理解晶格振动非简谐效应的本质及宏观表现-热膨胀、热传导。
4、晶体中的缺陷与运动
考试内容
缺陷类型，热缺陷数目的统计理论，扩散方程，扩散的微观机构，热缺陷在外力作用下的运动，外来原子在晶体中的扩散，位错，螺位错，刃位错，位错的滑移，位错和热缺陷的关系。
考试要求
（1）了解晶体缺陷的基本类型，理解缺陷数目的统计理论；
（2）了解缺陷扩散方程与扩散的微观机制；
（3）了解热缺陷在外力作用下的运动；
（4）了解外来原子在晶体中的扩散；
（5）了解位错，螺位错，刃位错，位错的滑移，位错和热缺陷的关系。
5、能带理论
考试内容
     近自由电子模型，微扰理论，布里渊区及其构造方法，布洛赫定理，能带的平面波近似方法，紧束缚近似方法，费密面、能态密度和能带的特点,金属、半导体和绝缘体，空穴的概念，能带理论的适用范围。
考试要求
（1）理解近自由电子模型；
（2）掌握(一维)空间周期微扰理论与计算方法；
（3）掌握布里渊区的概念及其构造方法；
（4）掌握布洛赫定理和周期边界条件的应用；
（5）了解能带的平面波近似计算方法；
（6）理解和掌握紧束缚近似(原子轨道线性组合)计算能带的方法；
（7）理解费密面、能态密度和能带的特点；
（8）理解有效质量和空穴的概念。
6、金属电子论基础
考试内容
     晶体中电子的准经典运动，晶体中的电子在电场和磁场中的运动，金属电子气模型, 金属电子气的能量状态，金属电子气状态的统计分布, 费米能量，态空间与能态密度, 电子气的热容量，功函数与接触电势差。
考试要求
（1）理解电子准经典运动的特点和适用条件，掌握准经典运动下电子的平均速度、加速度和有效质量的计算；
（2）了解德.哈斯-范.阿尔芬效应；
（3）掌握金属、半导体和绝缘体的能带论解释；
（4）理解金属自由电子气模型建立的物理基础和基态性质；
（5）掌握金属电子气能量及状态的量子力学求解方法；
（6）掌握费米-狭拉克统计分布函数特点；
（7）掌握费米能量的概念及其计算方法；
（8）掌握状态空间的概念、能态密度及其计算；
（9）理解电子气的热容量的概念，掌握电子热容的计算方法；
（10）了解功函数与接触电势差。
二、参考书目
[1] 陆栋蒋平徐至中编, 固体物理学. 上海科学技术出版社, 2003
[2] 黄昆原著韩汝琦改编, 固体物理. 高等教育出版社, 1988

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