【2017年整理】固体物理熟记部分.docVIP

晶体的宏观特性：长效有序、自限性和解理性、晶面角守恒、各向异性 原胞：晶格具有三维周期性，取一个结点为顶点，边长分别为三个不同方向上的平行六面体作重复单元来反映晶格的周期性，这个体积最小的重复单元叫原胞。 晶胞：在反映晶格周期性的同时，还要反映晶格的对称性，因此所选取的重复单元体积不一定最小，结点不仅可以在顶角上，也可以在体心和面心上，这种重复单元叫布拉维原胞，或晶胞。 WS原胞：以晶格中某一格点为中心，作其与近邻的所有格点连线的垂直平分面，这些平面所围成的以该点为中心的凸多面体为该点的WS原胞。 配位数：晶体中原子排列（离子）的紧密程度，可以用原子（离子）周围最近邻的原子（离子）数来表述，这个数叫配位数。 布拉维格子：如果晶体由一种原子组成，且基元中只含一个原子，则形成的晶格为布拉维格子。 复式格子：晶体由一种原子组成，但基元中有两个原子，或晶体由多种原子组成，整个晶体可以看作是相互之间具有一定位移的布拉维格子套构成的晶格，叫复式格子。 致密度：（也叫堆积因子）是指晶胞中所有原子的体积与晶胞体积之比。 7大晶系、14种布拉维晶胞：三斜：简单三斜 单斜：简单单斜、底心单斜 正交：简单正交、底心正交、体心正交、面心正交 四方：简单四方、体心四方 六方：简单六方 三方：简单菱形 立方：简单立方、体心立方、面心立方 六方密堆积：按ABABAB…排列，形成垂直方向具有6度旋转反演轴的晶体结构 立方密堆积：按ABCABC…排列，形成面心立方结构 面心立方结构含4个原子，或对应4个格点，它的倒格子是体心立方； 体心立方结构含2个原子，或说每个晶胞中有2个格点，它的倒格子是面心立方 8种基本对称操作元素：1、2、3、4、6（n次旋转对称轴）、i（中心反演）、m（对称面）、4（4度旋转反演轴） 4度旋转轴：宏观独立操作中的一种，晶体旋转90度后与旋转前完全重合。 基本对称操作：平移、反映、反演、旋转 晶体的微观对称元素：平移、螺旋旋转、滑移反映 布里渊区：最典型的简约布里渊区，从倒格子点阵的原点出发，作出它最近邻点倒格子的点阵矢量，并作出第个矢量的垂直平分面，可得到倒格子的WS原胞，叫第一布里渊区。 一维单原子链的振动，加上周期边界条件，可得结论：1、波矢q是量子化的； 2、q的取值数目等于晶体中的原胞数 热传导的物理本质是：非谐效应 对于晶格振动的结论：晶格振动的波矢数＝晶格的原胞数 晶格中的格波矢数＝原胞内的自由度数 晶格振动的模式数＝晶体的自由度数 （由于m维时有m个相互正交的振动方向，所以每个原子有m个自由度数。这样如果一个m维复式晶格原胞数为N，原胞内含p个不等效的原子，则：晶格振动波矢数为m，格波矢数为mp，其中，m支为声学支，m(p-1)支为光学支，晶格振动模式数为mpN） 声子： 为频率为 的格波的能量量子，对照频率为 的电磁波的能量量子 被称为光子，我们将格波的能量量子称为声子。声子是人们为更好地理解和处理晶格集体振动设想出来的一种粒子，不能游离于固体之外，更不能跑到真空，离开了晶格振动系统，也就无所谓声子，声子是一种准粒子。 正常过程倒逆过程：声子之间的碰撞遵循能量和准动量守恒定律， ，当碰撞后产生的声子 位于第一布里渊区内，则G＝0，这种碰撞过程叫正常过程，也是N过程。如果 超出了第一布里渊区，由于q与q+G在物理上是等价的，用 表示约化进第一布里渊区， 与 方向相反，因此， 的声子碰撞过程叫倒逆过程，也叫U过程。U过程由于造成声子准动量和热流反向，是造成热阻和影响声子平均自由程 的重要原因。 弗仑克尔缺陷：热缺陷的一种，在晶体内部的原子可以因为涨落由格点跳进间隙位置，从而同时产生一个空位和一个间隙原子。 肖特基缺陷：邻近表面的原子由于涨落跳到晶体表面，从而在晶体内留下一个空位，这种机制叫肖特基缺陷。 F心：在增色过程中碱金属原子扩散进入晶体，并以一价离子的形式占据了晶体的正离子格点，同时晶格中出现了负离子的空位，这个负离子空位可以俘获一个电子，形成F心。 V心：落在晶格位上的卤素原子要从晶体中近邻离子获取一个电子，献出电子的离子又从其近邻获取一个电子，因此缺一个电子的状态在晶体中移动，这离子空位被捕获成V心。 常见的点缺陷有：弗仑克尔缺陷、肖特基缺陷、色心、