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第1章 晶体结构 1

1.1 晶体结构的基本概念 1

1.2 晶列和晶面及其标志 4

1.3 对称操作和点群 5

1.4 7大晶系和14种布拉维格子 9

1.5 倒易点阵 11

1.6 平移对称性和玻恩-卡曼边界条件 13

附录 晶体学的产生和发展 15

思考题和习题 16

参考文献 16

第2章 晶格振动与声子 18

2.1 简谐近似 18

2.2 一维单原子链的晶格振动 19

2.3 一维双原子链的晶格振动 21

2.5 简正坐标和声子 23

2.4 三维晶格振动的一般结论 23

2.6 固体比热容 24

2.7 非简谐效应和非线性晶格 27

附录1 晶格振动行波解和简正坐标的讨论 30

附录2 一维双原子链晶格振动行波解振幅中的相因子 32

附录3 光频支格波对晶格比热容的贡献 34

思考题和习题 37

参考文献 37

第3章 能带理论 38

3.1 布洛赫定理 39

3.2 近自由电子近似 40

3.3 紧束缚近似 46

3.4 能带的对称性 48

3.5 晶体电子的准经典运动 48

3.6 稳恒电场作用下晶体电子的运动 布洛赫振荡 51

3.7 导体、半导体和绝缘体的分类 52

参考文献 53

思考题和习题 53

第4章 人工物性剪裁和纳米科技 54

4.1 超晶格 54

4.2 量子阱和量子线 59

4.3 量子点 66

4.4 纳米科技 77

附录 斯塔克简介 83

思考题和习题 84

参考文献 84

第5章 结构与物性 86

5.1 结构相变 86

5.2 C60和巴基管 90

5.3 结构与物性 98

思考题和习题 99

参考文献 99

6.1 耿氏效应和负微分电导现象 100

第6章 非线性输运现象 100

6.2 超晶格的负微分电导现象 103

6.3 隧道二极管的负微分电导现象 104

6.4 孤子 105

6.5 有机导体 108

思考题和习题 127

参考文献 127

第7章 锁模现象 128

7.1 锁模现象简介 128

7.2 波矢竞争 133

7.3 锁频现象 135

7.4 魔梯 136

7.5 Arnold舌头和魔花 138

思考题和习题 140

参考文献 141

8.1 磁场中的电子 142

第8章 磁效应和磁现象 142

8.2 有理磁场和磁超晶格 143

8.3 稳恒磁场中的Bloch电子和Hofstadter蝴蝶 145

8.4 朗道能级和近自由电子近似的弱场适用性 148

8.5 磁场诱导的金属——绝缘体相变 148

8.6 磁泡材料 149

8.7 生物磁学简介 150

思考题和习题 158

参考文献 158

第9章 量子霍尔效应 159

9.1 霍尔效应 159

9.2 二维电子体系 163

9.3 自由电子朗道能级 165

9.4 整数量子霍尔效应 166

9.5 分数量子霍尔效应 170

9.6 分数电荷准粒子和分数统计 172

思考题和习题 173

参考文献 173

第10章 准周期结构 174

10.1 准晶体 174

10.2 Fibonacci点阵和准周期结构 180

10.3 准晶体的研究及其物性 183

思考题和习题 184

参考文献 184

第11章 分形结构和分数维 185

11.1 Hausdorff维数定义和分数维 185

11.2 自相似性和标度不变性 193

11.3 分形维数 194

11.4 海岸线有多长 196

11.5 分形及其物理机制 197

11.7 凝聚态中其他的一些分形结构 198

11.6 准晶体的自相似性 198

思考题和习题 204

参考文献 204

第12章 半导体发光和显示 205

12.1 半导体发光现象及其几个基本概念 205

12.2 半导体电致发光 207

12.3 半导体平板显示器件 213

12.4 液晶和液晶显示 214

12.5 固体摄像器件CCD 218

12.6 微光像增强器件和夜视仪 221

12.7 固体激光器和量子点激光器 226

思考题和习题 234

参考文献 234

第13章 非线性光学材料简介 235

13.1 介质的极化机制 235

13.2 非线性光学简介 236

13.3 空间孤子 241

13.4 光孤子 242

13.5 光纤和光孤子通信 247

13.6 光子晶体和光子带隙 251

13.7 光子计算机 253

思考题和习题 254

参考文献 254

第14章 超导和超流 255

14.1 超导现象 255

14.2 超导体的基本电磁学性质 256

14.3 约瑟夫森效应 257

14.4 氧化物超导体和高温超导 263

14.5 超导的应用 266

14.6 超流 270

思考题和习题 272

参考文献 272