固体物理试题库.pdf
一、名词解释1.晶态-晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。2.非晶态-非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。3.准晶-准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。4.单晶-整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。5.多晶-由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。6.理想晶体（完整晶体）-内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。7.空间点阵（布喇菲点阵）-晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列，这些点子的总体称为空间点阵。8.节点（阵点）-空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。9.点阵常数（晶格常数）-惯用元胞棱边的长度。10.晶面指数描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。11.配位数晶体中和某一原子相邻的原子数。12.致密度晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。13.原子的电负性原子得失价电子能力的度量；电负性常数（电离能亲和能）14.肖特基缺陷晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。15.费仑克尔缺陷-晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位填隙原子对。16.色心-晶体内能够吸收可见光的点缺陷。17.F 心-离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。18.V 心-离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。19.近邻近似-在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。20.Einsten模型-在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率E振动。21.Debye 模型-在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有 3支声学波，且=vq。22.德拜频率D Debye 模型中 g()的最高频率。23.爱因斯坦频率E Einsten模型中 g()的最可几频率。24.电子密度分布-温度 T时，能量E附近单位能量间隔的电子数。25.接触电势差-任意两种不同的物质A、B 接触时产生电荷转移，并分别在A 和 B上产生电势VA、VB，这种电势称为接触电势，其差称为接触电势差。25.BLoch电子费米气-把质量视为有效质量m，除碰撞外相互间无互作用，遵守费米分布的Bloch 电子的集合称为BLoch 电子费米气。26.惯用元胞（单胞）：既能反映晶格周期性，又能反映其对称性的结构单元。27.简谐近似：晶体中粒子相互作用势能泰勒展开式中只取到二阶项的近似。28.杜隆-伯替定律：高温下固体比热为常数。29.晶体的对称性：经过某种对称操作后晶体能自身重合的性质。30.格波的态密度函数（振动模式密度）：在附近单位频率间隔内的格波总数。31.晶体结合能：原子在结合成晶体过程中所释放出来的能量。32.倒格矢：其中为正格子元胞体积。我们称b1、b2、b3为倒格子基矢。33.带隙（禁带）：晶体中电子运动状态不允许占据的能量范围。34.摩尔热容：每摩尔物质升高或降低单位温度吸收或释放出的热量。35.空间群：晶格全部对称操作的集合。36.色散关系：晶格振动中和q 之间的关系。37.第一布里渊区：离到格子原点最近的倒格矢中垂面围成的区域。38.晶面：由布拉菲格子中不共线的三个格点所决定的平面。39.格波：晶体中粒子的振动模式。40.德拜定律：低温下固体比热与T3成正比。41.布洛赫定律：晶体中的电子波函数是由晶格周期性调制的调幅平面波，即：(K.r)u(K.r)ei k r u(K.r)u(k r,Rn)另一种表示：（k r,Rn）Rkie(k r,)。42.基元：构成晶体的全同的基本结构单元43.倒格子：以正格子基矢决定的倒格矢平移所得到的一个周期性的空间格子。44.能态密度：给定体积的晶体，单位能量间隔内所包含的电子状态数。45.声子：对于晶格振动，为格波谐振子的能量量子，称其为声子。46.布里渊区：在倒格子中，以某一点为坐标原点，作所有倒格矢的垂直平分面，倒格子空间被这些平面分成许多区域，这些区域称为布里渊区。47.费米面：K空间中，能量E为费米能 EF的等能面称为费米面。48.功函数：晶体中电子所处势阱深度E0与费米能EF之差，称为功函数49.离子晶体：质点间通过离子键相互作用结合而成的晶体。二、单项选择题1、晶体结构的 基本 特性是（B）A、各向异性 B、周期性 C、自范性 D、同一性2、晶体的性能特点不具有（C）A、各向异性 B、均一性 C、各向同性 D、对称性3、单质半导体的晶体结构类型是（A）。A、金刚石型结构B、闪锌矿型结构C、钙钛矿结构 D、密堆积结构4、共价键的基本特点不具有(D)。A、饱和性 B、方向性 C、键强大 D、各向同性5、晶体中的点缺陷不包括(D)。文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 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D、堆垛层错20、根据能带的能量是波矢的周期函数的特点，能带的表示图式 可 以 有三种。图示属于(A)。A、简约区图式 B、扩展区图式文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 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)周期性.9.对晶格常数为a的简单立方晶体,与正格矢R=ai+2aj+2ak正交的倒格子晶面族的面指数为(122).10.离子晶体的（光学波）会引起离子晶体的极化.11.金刚石晶体的结合类型是典型的(共价结合)晶体,它有(6)支格波.12.两种不同金属接触后,费米能级高的带(正)电.四、判断对错1、各向异性是晶体的基本特性之一。（）2、单质半导体和二元化合物半导体的主要晶体结构类型为金刚石型结构和闪锌矿型结构。（）、各布里渊区经过适当的平移，仍无法移到第一布里渊区且与之重合。()4、在一维单原子链的晶格振动中，有1 支光学波、无声学波。()5、依照能带理论，电子的能态密度随能量变化的趋势总是随能量增高而增大。（）文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 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度时费米能以下的能态电子占据的几率为0。（）五、简述及问答题1.试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的结构特征。解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序。非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列，但在几个原子的范围内保持着有序性，或称为短程有序。准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性。另外，晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体；而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。2.晶格点阵与实际晶体结构有何区别和联系？解：晶体点阵是一种数学抽象，其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为：晶格点阵基元实际晶体结构3.晶体结构可分为Bravais 格子和复式格子吗？解：晶体结构可以分为Bravais 格子和复式格子，当基元只含一个原子时，每个原子的周围情况完全相同，格点就代表该原子，这种晶体结构就称为简单格子或Bravais 格子；当基元包含2个或 2个以上的原子时，各基元中相应的原子组成与格点相同的网格，这些格子相互错开一定距离套构在一起，这类晶体结构叫做复式格子。4.试述晶体结构，空间点阵，基元，B格子、单式格子和复式格子之间的关系和区别。解：（1）晶体结构空间点阵基元，空间点阵B格子，晶体结构带基元的B格子。（2）基元内所含的原子数晶体中原子的种类数。（元素相同，由于周围环境不同，可以认为是不同种类的原子，ex：金刚石。）（3）B格子的基本特征：各格点情况完全相同。（4）单式格子：晶体由一种原子组成。复式格子：晶体由几种原子组成，每种原子组成一个子格子，晶体由几个子格子套构而成。所以，复式格子晶体结构，复式格子B格子。.倒格子的实际意义是什么？一种晶体的正格矢和相应的倒格矢是否有一一对应的关系？文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 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X射线衍射照片上的斑点实际上就是倒格子所对应的点子。设一种晶体的正格基矢为1a、2a、3a，根据倒格子基矢的定义：222213132321aabaabaab式中是晶格原胞的体积，即321aaa，由此可以唯一地确定相应的倒格子空间。同样，反过来由倒格矢也可唯一地确定正格矢。所以一种晶体的正格矢和相应的倒格矢有一一对应的关系。.正、倒格子之间有哪些关系？解：若 h1、h2、h3为互质整数，则Gh bh bh bh112233为该方向最短倒格矢；（1）正、倒格子互为倒格子；（2）Gh bh bh bh112233垂直于晶面族（h1.h2.h3）；（3）某方向最短倒格矢Gh bh bh bh112233之模和晶面族（h1.h2.h3）的面间距dh成反比 dh=2Gh（4）GRhn=2m (m 为整数)（5）=(2)3.为什么要使用“倒空间”的概念？解：波的最主要的指标是波矢K，波矢K的方向就是波传播的方向，波矢的模值与波长成反比，波矢的量纲是1/m。讨论晶体与波的相互作用是固体物理的基本问题之一。一般情况下晶体的周期性、对称性等均在正空间描述，即在 m 的量纲中描述。为了便于讨论晶体与波的相互作用，必须把二者放到同一个空间，同一坐标系中来。我们的选择是把晶体变换到量纲是1/m的空间即倒空间来，即在倒空间找到正空间晶体的“映射”。.点对称操作的基本操作是哪几个？解：点对称操作的基本操作共有八个，分别是C1、C2、C3、C4、C6、i、m、C4。.一个物体或体系的对称性高低如何判断？有何物理意义？一个正八面体有哪些对称操作？解：对于一个物体或体系，我们首先必须对其经过测角和投影以后，才可对它的对称规律，进行分析研究。如果一个物体或体系含有的对称操作元素越多，则其对称性越高；反之，含有的对称操作元素越少，则其对称性越低。晶体的许多宏观物理性质都与物体的对称性有关，例如六角对称的晶体有双折射现象。而立方晶体，从光学性质来讲，是各向同性的。正八面体中有3个4度轴，其中任意2个位于同一个面内，而另一个则垂直于这个面；6个2度轴；6个与 2度轴垂直的对称面；3个与 4度轴垂直的对称面及一个对称中心。.晶体中有哪几种密堆积，密堆积的配位数是多少？解：密堆积是具有最大配位数(12)的排列方式，有h c p:ABAB 结构和fcc：ABCABC结构，共两种。解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面?为什么?晶体容易沿解理面劈裂，说明平行于解理面的原子层之间的结合力弱，即平行解理面的原层的间距大因为面间距大的晶面族的指数低所以解理面是面指数低的晶面.晶体结构、B格子、所属群之间的关系如何？解：晶体结构不同，B格子可以相同，例如，金刚石结构和NaCl 结构的 B格子均为FCC；文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ10A7G4F10C9 HD3M8V2H3L1 ZI9C10U5Q1R2文档编码:CZ
