哈尔滨工业大学物理学院固体物理2023年考研复试大纲已经发布,包含了考试范围、考试要求、考试形式、试卷结构等重要信息,对考生具有重大的参考意义。天任考研为大家整理了哈尔滨工业大学物理学院固体物理2023年考研复试大纲的详细内容,供大家参考!
固体物理考试大纲
4.1考核内容
(一)晶体结构
1.晶体结构的周期性,布拉菲晶格,原胞与晶胞,单晶体与多晶体;
2.典型的晶体结构,钙钛矿结构,NaCl与CsCl结构,金刚石与闪锌矿结构,典型的金属结构;
3.晶面与面指数;
4.晶体的宏观对称性,点对称操作,点群,晶系和14种布拉菲晶格,对称破缺;
5.倒格子与布里渊区,正格子与倒格子,布里渊区;
6.晶体的X射线衍射,劳厄方程与布拉格公式,原子散射因子,几何结构因子。
(二)晶体的结合
1.晶体结合的基本类型,离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体,氢键晶体,原子的电负性;
2.晶体的结合能,结合能意义,原子相互作用势,分子晶体的结合能,离子晶体的结合能。
(三)晶格振动与晶体的热学性质
1.一维单原子晶格的振动;
2.一维双原子晶格的振动;
3.三维晶格的振动;
4.声子,声子的概念,声子谱的测定;
5.长波光学模与电磁波的耦合,黄昆方程,介电函数与LST关系,极化激元;
6.晶格热容,晶格振动的平均能量,爱因斯坦模型,德拜模型;
7.非简谐效应,晶体的状态方程,晶体的热膨胀,晶格热传导,软模与结构相变。
(四)晶体中的缺陷
1.点缺陷,点缺陷的基本类型及特点,离子晶体中的点缺陷,点缺陷的产生;
2.晶体中的扩散,扩散的宏观规律,微观机制,扩散系数与温度的关系;
3.位错,刃型位错,螺型位错;
4.面缺陷,堆垛层错,晶粒间界。
(五)金属电子论
1.自由电子气的经典理论;
2.自由电子气的量子理论,能级与态密度,基态与激发态,电子热容;
3.电导率与霍尔效应,电导率,霍尔效应;
4.集体振荡与屏蔽效应,等离子体振荡,集体激发与个别激发,电子的屏蔽效应;
5.费米液体。
(六)能带理论I
1.布洛赫定理;
2.能带及其对称性,能带概念,能带的对称性;
3.近自由电子近似;
4.紧束缚近似;
5.能带的图示法,能带的表示图示,等能面,能态密度;
6.布洛赫电子的准经典运动,电子的平均速度,准经典运动的基本方程,电子的有效质量;
7.导体、绝缘体与半导体,能带的填充与导电性,电子与空穴,导体、绝缘体与半导体的区分;
8.莫特绝缘体与电子关联;
9.局域态与扩展态。
(七)固体的导电性
1.金属,电导率,费米面,回旋共振,德哈斯范阿尔芬效应,AB效应;
2.半导体,能带结构,有效质量近似,载流子的统计分布,电导率与霍尔系数;PN结,MOS结构,量子井与超晶格,量子霍尔效应;
3.离子晶体,离子电导率,快离子导体;
4.导电聚合物,聚乙炔的导电性,佩尔斯不稳定性,孤子与极化子。
(八)超导电性
1.超导体的基本特征,零电阻,完全抗磁性;
2.超导相变的性质,凝聚能,熵与热容,相变的性质;
3.超导的唯象理论,二流体模型,伦敦方程,宏观量子现象,金斯堡朗道理论,两类超导体;
4.超导的微观物理机制,电子声子相互作用,库珀对,BCS理论要点;
5.超导隧道效应,单电子隧道效应,约瑟夫森效应;
6.高温超导体。
(九)固体的磁性
1.原子磁矩,孤立原子的磁矩,晶场效应;
2.抗磁性,束缚电子的抗磁性,自由电子的抗磁性;
3.顺磁性,自由电子的顺磁性,正常顺磁性;
4.铁磁性,分子场理论,磁畴与技术磁化;
5.反铁磁性与亚铁磁性,反铁磁性,亚铁磁性;
6.交换作用,海森堡交换作用,迅游电子模型,RKKY交换作用,超交换作用;
7.巨磁电阻与庞磁电阻效应,巨磁电阻效应,庞磁电阻效应。
4.2考核要求
(一)晶体结构
1.熟练掌握晶体结构的周期性,布拉菲晶格,原胞与晶胞,单晶体与多晶体;
2.重点熟练掌握典型的晶体结构,钙钛矿结构,NaCl与CsCl结构,金刚石与闪锌矿结构,典型的金属结构;
3.掌握晶面与面指数;
4.掌握晶体的宏观对称性,点对称操作,点群,晶系和14种布拉菲晶格,对称破缺;
5.掌握倒格子与布里渊区,正格子与倒格子,布里渊区;,
6.掌握晶体的X射线衍射,劳厄方程与布拉格公式,原子散射因子,几何结构因子。
(二)晶体的结合
1.掌握晶体结合的基本类型,离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体,氢键晶体,原子的电负性;
2.掌握晶体的结合能,结合能意义,原子相互作用势,分子晶体的结合能,离子晶体的结合能;
(三)晶格振动与晶体的热学性质
1.熟练掌握一维单原子晶格的振动;
2.熟练掌握一维双原子晶格的振动;
3.熟练掌握三维晶格的振动;
4.熟练掌握声子,声子的概念,声子谱的测定;
5.掌握长波光学模与电磁波的耦合,黄昆方程,介电函数与LST关系,极化激元;
6.掌握晶格热容,晶格振动的平均能量,爱因斯坦模型,德拜模型;
7.掌握非简谐效应,晶体的状态方程,晶体的热膨胀,晶格热传导,软模与结构相变。
(四)晶体中的缺陷
1.掌握点缺陷,点缺陷的基本类型及特点,离子晶体中的点缺陷,点缺陷的产生;
2.掌握晶体中的扩散,扩散的宏观规律,微观机制,扩散系数与温度的关系;
3.掌握位错,刃型位错,螺型位错;
4.掌握面缺陷,堆垛层错,晶粒间界。
(五)金属电子论
1.熟练掌握自由电子气的经典理论;
2.掌握自由电子气的量子理论,能级与态密度,基态与激发态,电子热容;
3.掌握电导率与霍尔效应,电导率,霍尔效应;
4.了解掌握集体振荡与屏蔽效应,等离子体振荡,集体激发与个别激发,电子的屏蔽效应;
5.了解掌握费米液体。
(六)能带理论I
1.熟练掌握布洛赫定理;
2.重点熟练掌握能带及其对称性,能带概念,能带的对称性;
3.重点熟练掌握近自由电子近似;
4.重点熟练掌握紧束缚近似;
5.掌握能带的图示法,能带的表示图示,等能面,能态密度;
6.掌握布洛赫电子的准经典运动,电子的平均速度,准经典运动的基本方程,电子的有效质量;
7.掌握导体、绝缘体与半导体,能带的填充与导电性,电子与空穴,导体、绝缘体与半导体的区分;
8.了解掌握莫特绝缘体与电子关联;
9.了解掌握局域态与扩展态。
(七)固体的导电性
1.熟练掌握金属,电导率,费米面,回旋共振,德哈斯范阿尔芬效应,AB效应;
2.重点熟练掌握半导体,能带结构,有效质量近似,载流子的统计分布,电导率与霍尔系数,PN结,MOS结构,量子井与超晶格,量子霍尔效应;
3.掌握离子晶体,离子电导率,快离子导体;
4.掌握导电聚合物,聚乙炔的导电性,佩尔斯不稳定性,孤子与极化子。
(八)超导电性
1.重点掌握超导体的基本特征,零电阻,完全抗磁性;
2.掌握超导相变的性质,凝聚能,熵与热容,相变的性质;
3.掌握超导的唯象理论,二流体模型,伦敦方程,宏观量子现象,金斯堡朗道理论,两类超导体;
4.掌握超导的微观物理机制,电子声子相互作用,库珀对,BCS理论要点;
5.掌握超导隧道效应,单电子隧道效应,约瑟夫森效应;
6.掌握高温超导体。
(九)固体的磁性
1.掌握原子磁矩,孤立原子的磁矩,晶场效应;
2.了解掌握抗磁性,束缚电子的抗磁性,自由电子的抗磁性;
3.了解掌握顺磁性,自由电子的顺磁性,正常顺磁性;
4.了解掌握铁磁性,分子场理论,磁畴与技术磁化;
5.了解掌握反铁磁性与亚铁磁性,反铁磁性,亚铁磁性;
6.了解交换作用,海森堡交换作用,迅游电子模型,RKKY交换作用,超交换作用;
7.了解掌握巨磁电阻与庞磁电阻效应,巨磁电阻效应,庞磁电阻效应。
参考书目:《固体物理基础》,吴代鸣,2007,高等教育出版社。
文章来源:哈尔滨工业大学研究生院官网