2024年湖南师范大学非全日制研究生招生考试《固体物理》考试大纲

　　一、考试内容与考试要求

　　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(布喇菲)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.

　　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)理解晶体的结合的四种基本类型;

　　(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)了解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)掌握空间离散变量的概念并应用晶格体系;

　　(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) 了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;

　　(2)理解缺陷数目的统计理论;

　　(3)了解缺陷扩散方程与扩散的微观机制;

　　(4)了解热缺陷在外力作用下的运动;

　　(5)了解外来原子在晶体中的扩散;

　　(6)了解位错，螺位错，刃位错，位错的滑移;

　　(7)了解位错和热缺陷的关系.

　　5、固体电子论基础

　　考试内容

　　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)掌握金属自由电子气模型建立的物理基础和基态性质;

　　(2)掌握金属电子气能量及状态的量子力学求解方法;

　　(3)掌握费米-狭拉克统计分布函数特点;

　　(4)掌握费米能量的概念，并掌握其计算方法;

　　(5)掌握能态空间的概念与能态密度及其计算;

　　(6)了解电子气的热容量概念;

　　(7)了解功函数与接触电势差.

　　6、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)掌握布洛赫定理一维形式下的证明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)计算方法

　　(7)了解费密面、能态密度和能带的特点;

　　(8)理解金属、半导体和绝缘体及空穴的概念;

　　(9) 了解能带理论的适用范围.