2021北京科技大學(xué)固體物理研究生考試大綱 正文

875-固體物理
 
一、考試性質(zhì)與范圍
固體物理學(xué)是凝聚態(tài)物理最為核心的基礎(chǔ)，主要研究晶體材料的微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)，本科目的考試內(nèi)容包括晶體結(jié)構(gòu)、晶格振動(dòng)、能帶理論和金屬電子論等。要求考生有清楚的物理圖象，能夠運(yùn)用相關(guān)理論和基本概念進(jìn)行問題分析和處理。
 
二、考試基本要求
測試考生對于固體物理相關(guān)基本概念、基礎(chǔ)理論的掌握和運(yùn)用能力。
 
三、考試方式與分值
1. 試卷滿分及考試時(shí)間
試卷滿分為150分，考試時(shí)間180分鐘。
2. 答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
 
四、考試內(nèi)容
1. 晶體結(jié)構(gòu)和晶體衍射
1) 晶體結(jié)構(gòu)
點(diǎn)陣、基元、原胞、晶胞
簡單點(diǎn)陣晶體和復(fù)合點(diǎn)陣晶體
晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、晶面間距、配位數(shù)
晶列和晶面的基元排列
倒易點(diǎn)陣、布里淵區(qū)、布里淵區(qū)邊界方程
對稱性、晶體對稱操作、點(diǎn)群、空間群
國際空間群符號(hào)與布拉菲點(diǎn)陣的對應(yīng)
2) 晶體衍射
布拉格方程、勞厄方程、Ewald球
原子散射因子和幾何結(jié)構(gòu)因子
 
2. 固體結(jié)合與缺陷
1) 固體結(jié)合的基本形式
共價(jià)晶體，金屬晶體，分子晶體與離子晶體，范德瓦爾斯結(jié)合，氫鍵，馬德隆常數(shù)
2) 晶體中的缺陷和擴(kuò)散
晶體缺陷：線缺陷、面缺陷、點(diǎn)缺陷
擴(kuò)散及微觀機(jī)理
離子晶體中的點(diǎn)缺陷和離子性導(dǎo)電
 
3. 晶格振動(dòng)與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
1) 一維鏈的振動(dòng)：單原子鏈、雙原子鏈、聲學(xué)支、光學(xué)支、色散關(guān)系
2) 格波、簡正坐標(biāo)、聲子、聲子振動(dòng)態(tài)密度、長波近似
3) 固體熱容：愛因斯坦模型、德拜模型
4) 非簡諧效應(yīng)：熱膨脹、熱傳導(dǎo)
5) 中子的非彈性散射測聲子能譜
 
4. 能帶理論
1) 布洛赫定理
2) 近自由電子模型
3) 緊束縛近似
4) 費(fèi)密面、能態(tài)密度和能帶的特點(diǎn)
 
5. 晶體中電子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)
1) 恒定電場作用下電子的運(yùn)動(dòng)
2) 用能帶論解釋金屬、半導(dǎo)體和絕緣體，以及空穴的概念
3) 恒定磁場中電子的運(yùn)動(dòng)
4) 回旋共振、德·哈斯－范·阿爾芬效應(yīng)
 
6. 金屬電子論
1) 金屬自由電子的模型和基態(tài)性質(zhì)
2) 金屬自由電子的熱性質(zhì)
3) 態(tài)密度、電子氣費(fèi)米能及費(fèi)米統(tǒng)計(jì)
 

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