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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-卡门边界条件13

附录1晶体学的产生和发展15

附录2青铜器时代到铁器时代的发展17

思考题和习题23

参考文献23

第2章 晶格振动与声子24

2.1简谐近似24

2.2一维单原子链的晶格振动25

2.3一维双原子链的晶格振动28

2.4三维晶格振动的一般结论29

2.5简正坐标和声子29

2.6固体比热31

2.7具有在位势的原子链的晶格振动34

2.8非简谐效应和非线性晶格38

附录1原子链与均匀杆纵振动的色散关系比较41

附录2光频支格波对晶格热容的贡献44

思考题和习题47

参考文献48

第3章 能带理论49

3.1布洛赫定理50

3.2近自由电子近似51

3.3紧束缚近似58

3.4能带的对称性60

3.5晶体电子的准经典运动60

3.6稳恒电场作用下晶体电子的运动和布洛赫振荡63

3.7导体、半导体和绝缘体的分类64

思考题和习题65

参考文献66

第4章 人工物性剪裁和纳米科技67

4.1超晶格67

4.2量子阱和量子线72

4.3量子点80

4.4磁量子阱90

4.5纳米科技92

附录 斯塔克简介99

思考题和习题100

参考文献100

第5章 结构与物性102

5.1结构相变102

5.2 C60和巴基管106

5.3金刚石与石墨的物性对比114

思考题和习题115

参考文献115

第6章 非线性输运现象116

6.1耿氏效应和负微分电导现象116

6.2超晶格的负微分电导现象119

6.3隧道二极管的负微分电导现象120

6.4孤子121

6.5有机导体124

思考题和习题144

参考文献144

第7章 晶格非线性振动146

7.1原子间势能函数146

7.2 FPU问题147

7.3 β-FPU原子链149

7.4 KG原子链151

思考题和习题153

参考文献154

第8章 锁模现象155

8.1锁模现象简介155

8.2波矢竞争160

8.3锁频现象162

8.4魔梯163

8.5 Arnold舌头和魔花165

思考题和习题167

参考文献168

第9章 磁效应和磁现象169

9.1磁场中的电子169

9.2有理磁场和磁超晶格170

9.3稳恒磁场中的Bloch电子和Hofstadter蝴蝶173

9.4朗道能级和近自由电子近似的弱场适用性175

9.5磁场诱导的金属-绝缘体相变176

9.6磁泡材料177

9.7磁电阻和巨磁电阻178

9.8生物磁学简介182

思考题和习题188

参考文献189

第10章 量子霍尔效应190

10.1霍尔效应190

10.2二维电子体系194

10.3自由电子朗道能级198

10.4整数量子霍尔效应199

10.5分数量子霍尔效应203

10.6分数电荷准粒子和分数统计205

思考题和习题206

参考文献206

第11章 准周期结构207

11.1准晶体207

11.2 Fibonacci点阵和准周期结构213

11.3准晶体的研究及其物性217

思考题和习题217

参考文献217

第12章 分形结构和分数维218

12.1 Hausdorff维数定义和分数维218

12.2自相似性和标度不变性226

12.3分形维数227

12.4中国的海岸线有多长229

12.5分形及其物理机制230

12.6准晶体的自相似性231

12.7凝聚态中其他的一些分形结构231

12.8分数维方法研究量子阱中的激子和极化子236

思考题和习题241

参考文献241

第13章 半导体发光和显示242

13.1半导体发光现象及其几个基本概念243

13.2半导体电致发光245

13.3半导体平板显示器件250

13.4液晶和液晶显示251

13.5固体摄像器件CCD257

13.6微光像增强器件和夜视仪259

13.7固体激光器和量子点激光器264

思考题和习题272

参考文献272

第14章 非线性光学材料简介273

14.1介质的极化机制273

14.2非线性光学简介274

14.3空间孤子279

14.4光孤子280

14.5光纤和光孤子通信286

14.6光子晶体和光子带隙290

14.7光子计算机293

思考题和习题293

参考文献293

第15章 非共振非线性光学效应295

15.1非线性折射率系数295

15.2双光子吸收及其二级微扰理论298

15.3半导体中的光斯塔克效应307

15.4量子点中的非共振非线性光学效应315

15.5 Z扫描技术319

思考题和习题344

参考文献344

第16章 超导和超流346

16.1超导现象346

16.2超导体的基本电磁学性质347

16.3约瑟夫森效应348

16.4氧化物超导体和高温超导355

16.5超导的应用358

16.6超流362

思考题和习题365

参考文献365