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固体物理与凝聚态基础

固体物理与凝聚态基础围绕第一编 晶体与晶格振动、第二编 固体中的电子、第三编 集体现象与综合复习建立连续章节顺序。

结构
3 编 · 6
适合读者
适合完成相关本科基础课程、需要进入高级理论与计算方法的读者。
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BEFORE READING

先修与记号

本册对象

研究晶体结构、能带、声子、输运和集体现象。

先修教材

符号约定

  • 本册在首次使用时定义固体物理与凝聚态基础专用符号,并区分标量、向量、算子与单位。
  • 同一符号出现多种约定时明确命名空间、假设和适用章节。

CONTENTS

完整目录

PART 01

第一编 晶体与晶格振动

第一编 晶体与晶格振动组织晶体结构、倒易点阵与衍射、晶格振动、声子与热容,形成连续的学习单元。

  1. 01

    晶体结构、倒易点阵与衍射

    从 Bravais 点阵、基元和对称操作描述晶体,以倒易点阵和结构因子推导 Laue、Bragg 衍射条件并解释系统消光。

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  2. 02

    晶格振动、声子与热容

    由一维单原子与双原子链的耦合振动得到色散关系,将正规模量子化为声子,并比较 Einstein、Debye 热容模型。

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PART 02

第二编 固体中的电子

第二编 固体中的电子组织自由电子气与输运、能带理论、半导体与费米面,形成连续的学习单元。

  1. 03

    自由电子气与输运

    用 Sommerfeld 自由电子模型和 Fermi–Dirac 分布计算态密度、Fermi 能及低温热容,并以弛豫时间近似分析电导与热导。

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  2. 04

    能带理论、半导体与费米面

    由周期势中的 Bloch 定理建立能带,比较近自由电子与紧束缚图景,使用 Fermi 面和有效质量解释金属、绝缘体与半导体。

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PART 03

第三编 集体现象与综合复习

第三编 集体现象与综合复习组织磁性、超导与序参量、拓扑相与凝聚态基础综合复习,形成连续的学习单元。

  1. 05

    磁性、超导与序参量

    从局域磁矩、交换作用和自发对称性破缺理解磁性,以 London、Ginzburg–Landau 与 BCS 图景连接超导序参量和可观测效应。

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  2. 06

    拓扑相与凝聚态基础综合复习

    串联晶格、声子、电子能带、输运和序参量,比较对称性破缺与拓扑分类,并明确有效准粒子模型及测量证据的边界。

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综合练习

  • 每章安排定义辨析、推导计算和结果核验练习。
  • 本册末章安排跨 Part 综合题,并保留可复算的解题检查点。

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