哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院固體物理2023年考研復(fù)試大綱已經(jīng)發(fā)布,包含了考試范圍、考試要求、考試形式、試卷結(jié)構(gòu)等重要信息,對考生具有重大的參考意義。高頓考研為大家整理了哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院固體物理2023年考研復(fù)試大綱的詳細(xì)內(nèi)容,供大家參考!
“固體物理”考試大綱
4.1考核內(nèi)容
(一)晶體結(jié)構(gòu)
1.晶體結(jié)構(gòu)的周期性,布拉菲晶格,原胞與晶胞,單晶體與多晶體;
2.典型的晶體結(jié)構(gòu),鈣鈦礦結(jié)構(gòu),NaCl與CsCl結(jié)構(gòu),金剛石與閃鋅礦結(jié)構(gòu),典型的金屬結(jié)構(gòu);
3.晶面與面指數(shù);
4.晶體的宏觀對稱性,點對稱操作,點群,晶系和14種布拉菲晶格,對稱破缺;
5.倒格子與布里淵區(qū),正格子與倒格子,布里淵區(qū);
6.晶體的X射線衍射,勞厄方程與布拉格公式,原子散射因子,幾何結(jié)構(gòu)因子。
(二)晶體的結(jié)合
1.晶體結(jié)合的基本類型,離子晶體,共價晶體,金屬晶體,分子晶體,氫鍵晶體,原子的電負(fù)性;
2.晶體的結(jié)合能,結(jié)合能意義,原子相互作用勢,分子晶體的結(jié)合能,離子晶體的結(jié)合能。
(三)晶格振動與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
1.一維單原子晶格的振動;
2.一維雙原子晶格的振動;
3.三維晶格的振動;
4.聲子,聲子的概念,聲子譜的測定;
5.長波光學(xué)模與電磁波的耦合,黃昆方程,介電函數(shù)與LST關(guān)系,極化激元;
6.晶格熱容,晶格振動的平均能量,愛因斯坦模型,德拜模型;
7.非簡諧效應(yīng),晶體的狀態(tài)方程,晶體的熱膨脹,晶格熱傳導(dǎo),軟模與結(jié)構(gòu)相變。
(四)晶體中的缺陷
1.點缺陷,點缺陷的基本類型及特點,離子晶體中的點缺陷,點缺陷的產(chǎn)生;
2.晶體中的擴(kuò)散,擴(kuò)散的宏觀規(guī)律,微觀機(jī)制,擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系;
3.位錯,刃型位錯,螺型位錯;
4.面缺陷,堆垛層錯,晶粒間界。
(五)金屬電子論
1.自由電子氣的經(jīng)典理論;
2.自由電子氣的量子理論,能級與態(tài)密度,基態(tài)與激發(fā)態(tài),電子熱容;
3.電導(dǎo)率與霍爾效應(yīng),電導(dǎo)率,霍爾效應(yīng);
4.集體振蕩與屏蔽效應(yīng),等離子體振蕩,集體激發(fā)與個別激發(fā),電子的屏蔽效應(yīng);
5.費米液體。
(六)能帶理論I
1.布洛赫定理;
2.能帶及其對稱性,能帶概念,能帶的對稱性;
3.近自由電子近似;
4.緊束縛近似;
5.能帶的圖示法,能帶的表示圖示,等能面,能態(tài)密度;
6.布洛赫電子的準(zhǔn)經(jīng)典運動,電子的平均速度,準(zhǔn)經(jīng)典運動的基本方程,電子的有效質(zhì)量;
7.導(dǎo)體、絕緣體與半導(dǎo)體,能帶的填充與導(dǎo)電性,電子與空穴,導(dǎo)體、絕緣體與半導(dǎo)體的區(qū)分;
8.莫特絕緣體與電子關(guān)聯(lián);
9.局域態(tài)與擴(kuò)展態(tài)。
(七)固體的導(dǎo)電性
1.金屬,電導(dǎo)率,費米面,回旋共振,德哈斯范阿爾芬效應(yīng),AB效應(yīng);
2.半導(dǎo)體,能帶結(jié)構(gòu),有效質(zhì)量近似,載流子的統(tǒng)計分布,電導(dǎo)率與霍爾系數(shù);PN結(jié),MOS結(jié)構(gòu),量子井與超晶格,量子霍爾效應(yīng);
3.離子晶體,離子電導(dǎo)率,快離子導(dǎo)體;
4.導(dǎo)電聚合物,聚乙炔的導(dǎo)電性,佩爾斯不穩(wěn)定性,孤子與極化子。
(八)超導(dǎo)電性
1.超導(dǎo)體的基本特征,零電阻,完全抗磁性;
2.超導(dǎo)相變的性質(zhì),凝聚能,熵與熱容,相變的性質(zhì);
3.超導(dǎo)的唯象理論,二流體模型,倫敦方程,宏觀量子現(xiàn)象,金斯堡朗道理論,兩類超導(dǎo)體;
4.超導(dǎo)的微觀物理機(jī)制,電子聲子相互作用,庫珀對,BCS理論要點;
5.超導(dǎo)隧道效應(yīng),單電子隧道效應(yīng),約瑟夫森效應(yīng);
6.高溫超導(dǎo)體。
(九)固體的磁性
1.原子磁矩,孤立原子的磁矩,晶場效應(yīng);
2.抗磁性,束縛電子的抗磁性,自由電子的抗磁性;
3.順磁性,自由電子的順磁性,正常順磁性;
4.鐵磁性,分子場理論,磁疇與技術(shù)磁化;
5.反鐵磁性與亞鐵磁性,反鐵磁性,亞鐵磁性;
6.交換作用,海森堡交換作用,迅游電子模型,RKKY交換作用,超交換作用;
7.巨磁電阻與龐磁電阻效應(yīng),巨磁電阻效應(yīng),龐磁電阻效應(yīng)。
4.2考核要求
(一)晶體結(jié)構(gòu)
1.熟練掌握晶體結(jié)構(gòu)的周期性,布拉菲晶格,原胞與晶胞,單晶體與多晶體;
2.重點熟練掌握典型的晶體結(jié)構(gòu),鈣鈦礦結(jié)構(gòu),NaCl與CsCl結(jié)構(gòu),金剛石與閃鋅礦結(jié)構(gòu),典型的金屬結(jié)構(gòu);
3.掌握晶面與面指數(shù);
4.掌握晶體的宏觀對稱性,點對稱操作,點群,晶系和14種布拉菲晶格,對稱破缺;
5.掌握倒格子與布里淵區(qū),正格子與倒格子,布里淵區(qū);,
6.掌握晶體的X射線衍射,勞厄方程與布拉格公式,原子散射因子,幾何結(jié)構(gòu)因子。
(二)晶體的結(jié)合
1.掌握晶體結(jié)合的基本類型,離子晶體,共價晶體,金屬晶體,分子晶體,氫鍵晶體,原子的電負(fù)性;
2.掌握晶體的結(jié)合能,結(jié)合能意義,原子相互作用勢,分子晶體的結(jié)合能,離子晶體的結(jié)合能;
(三)晶格振動與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
1.熟練掌握一維單原子晶格的振動;
2.熟練掌握一維雙原子晶格的振動;
3.熟練掌握三維晶格的振動;
4.熟練掌握聲子,聲子的概念,聲子譜的測定;
5.掌握長波光學(xué)模與電磁波的耦合,黃昆方程,介電函數(shù)與LST關(guān)系,極化激元;
6.掌握晶格熱容,晶格振動的平均能量,愛因斯坦模型,德拜模型;
7.掌握非簡諧效應(yīng),晶體的狀態(tài)方程,晶體的熱膨脹,晶格熱傳導(dǎo),軟模與結(jié)構(gòu)相變。
(四)晶體中的缺陷
1.掌握點缺陷,點缺陷的基本類型及特點,離子晶體中的點缺陷,點缺陷的產(chǎn)生;
2.掌握晶體中的擴(kuò)散,擴(kuò)散的宏觀規(guī)律,微觀機(jī)制,擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系;
3.掌握位錯,刃型位錯,螺型位錯;
4.掌握面缺陷,堆垛層錯,晶粒間界。
(五)金屬電子論
1.熟練掌握自由電子氣的經(jīng)典理論;
2.掌握自由電子氣的量子理論,能級與態(tài)密度,基態(tài)與激發(fā)態(tài),電子熱容;
3.掌握電導(dǎo)率與霍爾效應(yīng),電導(dǎo)率,霍爾效應(yīng);
4.了解掌握集體振蕩與屏蔽效應(yīng),等離子體振蕩,集體激發(fā)與個別激發(fā),電子的屏蔽效應(yīng);
5.了解掌握費米液體。
(六)能帶理論I
1.熟練掌握布洛赫定理;
2.重點熟練掌握能帶及其對稱性,能帶概念,能帶的對稱性;
3.重點熟練掌握近自由電子近似;
4.重點熟練掌握緊束縛近似;
5.掌握能帶的圖示法,能帶的表示圖示,等能面,能態(tài)密度;
6.掌握布洛赫電子的準(zhǔn)經(jīng)典運動,電子的平均速度,準(zhǔn)經(jīng)典運動的基本方程,電子的有效質(zhì)量;
7.掌握導(dǎo)體、絕緣體與半導(dǎo)體,能帶的填充與導(dǎo)電性,電子與空穴,導(dǎo)體、絕緣體與半導(dǎo)體的區(qū)分;
8.了解掌握莫特絕緣體與電子關(guān)聯(lián);
9.了解掌握局域態(tài)與擴(kuò)展態(tài)。
(七)固體的導(dǎo)電性
1.熟練掌握金屬,電導(dǎo)率,費米面,回旋共振,德哈斯范阿爾芬效應(yīng),AB效應(yīng);
2.重點熟練掌握半導(dǎo)體,能帶結(jié)構(gòu),有效質(zhì)量近似,載流子的統(tǒng)計分布,電導(dǎo)率與霍爾系數(shù),PN結(jié),MOS結(jié)構(gòu),量子井與超晶格,量子霍爾效應(yīng);
3.掌握離子晶體,離子電導(dǎo)率,快離子導(dǎo)體;
4.掌握導(dǎo)電聚合物,聚乙炔的導(dǎo)電性,佩爾斯不穩(wěn)定性,孤子與極化子。
(八)超導(dǎo)電性
1.重點掌握超導(dǎo)體的基本特征,零電阻,完全抗磁性;
2.掌握超導(dǎo)相變的性質(zhì),凝聚能,熵與熱容,相變的性質(zhì);
3.掌握超導(dǎo)的唯象理論,二流體模型,倫敦方程,宏觀量子現(xiàn)象,金斯堡朗道理論,兩類超導(dǎo)體;
4.掌握超導(dǎo)的微觀物理機(jī)制,電子聲子相互作用,庫珀對,BCS理論要點;
5.掌握超導(dǎo)隧道效應(yīng),單電子隧道效應(yīng),約瑟夫森效應(yīng);
6.掌握高溫超導(dǎo)體。
(九)固體的磁性
1.掌握原子磁矩,孤立原子的磁矩,晶場效應(yīng);
2.了解掌握抗磁性,束縛電子的抗磁性,自由電子的抗磁性;
3.了解掌握順磁性,自由電子的順磁性,正常順磁性;
4.了解掌握鐵磁性,分子場理論,磁疇與技術(shù)磁化;
5.了解掌握反鐵磁性與亞鐵磁性,反鐵磁性,亞鐵磁性;
6.了解交換作用,海森堡交換作用,迅游電子模型,RKKY交換作用,超交換作用;
7.了解掌握巨磁電阻與龐磁電阻效應(yīng),巨磁電阻效應(yīng),龐磁電阻效應(yīng)。
參考書目:《固體物理基礎(chǔ)》,吳代鳴,2007,高等教育出版社。
文章來源:哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生院官網(wǎng)