固体物理题库之名词解释

NUIT 1

1.理想晶体：内在结构完全规则的固体是理想晶体，它是由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成的。

2.晶体的解理性：晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质，这称为晶体的解理性。

3.配位数: 晶体中和某一粒子最近邻的原子数。

4.致密度：晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。

5.空间点阵(布喇菲点阵) ：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(布喇菲点阵)，即平移矢量中取整数时所对应的点的排列。空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。

6.基元：组成晶体的最小基本单元，它可以由几个原子(离子)组成，整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列而构成。

7.格点(结点): 空间点阵中的点子代表着结构中相同的位置，称为结点。

8.固体物理学原胞：固体物理学原胞是晶格中的最小重复单元，它反映了晶格的周期性。取一结点为顶点，由此点向最近邻的三个结点作三个不共面的矢量，以此三个矢量为边作的平行六面体即固体物理学原胞。固体物理学原胞的结点都处在顶角位置上，原胞内部及面上都没有结点，每个固体物理学原胞平均含有一个结点。

9.结晶学原胞：使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向，以这样三个基矢为边作的平行六面体称为结晶学原胞，结晶学原胞反映了晶体的对称性，它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=nW，其中n是结晶学原胞所包含的结点数, W是固体物理学原胞的体积。

10.布喇菲原胞：使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向，以这样三个基矢为边作的平行六面体称为布喇菲原胞，结晶学原胞反映了晶体的对称性，它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=nW,其中n是结晶学原胞所包含的结点数, W是固体物理学原胞的体积

11.维格纳-赛兹原胞(W-S原胞)：以某一阵点为原点，原点与其它阵点连线的中垂面(或中垂线) 将空间划分成各个区域。围绕原点的最小闭合区域为维格纳-赛兹原胞。 一个维格纳-赛兹原胞平均包含一个结点,其体积等于固体物理学原胞的体积。

12. 简单晶格：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。

13.复式格子：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。显然，复式格子是由若干相同结构的子晶格相互位移套构而成。

14.晶面指数：描写晶面方位的一组数称为晶面指数。设基矢

，末端分别落在离原点距离为

的晶面上，

为整数，d为晶面间距，可以证明

必是互质的整数，称

3为晶面指数，记为

。用结晶学原胞基矢坐标系表示的晶面指数称为密勒指数。

15.倒格子(倒易点阵)：设布喇菲格子(点阵)的基矢为，由决定的格子(点阵)称为正格子。满足下述关系

的称为倒格子(易点阵)基矢。由,(其中为任意整数)决定的格子称为倒格子(倒易点阵)。

16.布里渊区：在倒格空间中，选取一倒格点为原点，原点与其它倒格点连线的垂直平分面的连线所组成的区域称为布里渊区。

17.n度旋转对称轴：若晶体绕某一固定轴转角度后自身重合，则此轴称为n度旋转对称轴。

18.4度旋转对称轴：若晶体绕某一固定轴转900角度后自身重合，则此轴称为4度旋转对称轴。

19.6度旋转对称轴:若晶体绕某一固定轴转600角度后自身重合，则此轴称为6度旋转对称轴。

20.3度旋转－反演轴：若晶体绕某一固定轴转角度后，再经过中心反演，晶体能自身重合，则此轴称为3度旋转－反演轴。

21.2度旋转－反演轴：若晶体绕某一固定轴转角度后，再经过中心反演，晶体能自身重合，则此轴称为3度旋转－反演轴。

22.n度螺旋轴：一个n度螺旋轴表示绕轴每转角度后，在沿该轴的方向平移的L倍，则晶体中的原子和相同的原子重合（L为小于n的整数为沿轴方向上的周期矢量），则此轴称为n度螺旋轴。

23.晶体的对称性：晶体经过某种对称操作能够自身重合的特性。

24.原子散射因子：原子内所有电子的散射波的振幅的几何和与一个电子的散射波的振幅之比。

25.几何结构因子：原胞内所有原子的散射波,在所考虑方向上的振幅与一个电子的散射波的振幅之比。

UNIT 2

1.晶体的结合能：一块晶体处于稳定状态时，它的总能量(动能和势能)比组成此晶体的N个原子在自由状态时的总能量低，两者之差就是晶体的结合能。

2.电离能：一个中性原子失去一个电子所需要的能量。

3.电子的亲和能：指一中性原子获得一个电子成为负离子时所放出的能量。

4.电负性：描述化合物分子中组成原子吸引电子倾向强弱的物理量。

5.离子键：两个电负性相差很大的元素结合形成晶体时，电负性小的原子失去电子形成正离子，电负性大的得到电子形成负离子，这种靠正、负离子之间库仑吸引的结合成为离子键。

6.共价键：量子力学表明，当两个原子各自给出的两个电子方向相反时，能使系统总能量下降，从而使两个原子结合在一起，由此形成的原子键合称为共价键（原子晶体靠此种键相互结合）。

7.范德瓦尔斯键：分子晶体的粒子间偶极矩相互作用以及瞬时偶极矩相互诱生作用称为范德瓦耳斯力。

8.氢键：氢原子处于两个电负性很强的原子（如氟、氧、氮、氯等）之间时，可同时受两个原子的吸引而与它们结合，这种结合作用称为氢键。

9.金属键：在金属中，组成金属的原子的价电子已脱离母原子而成为自由电子，自由电子为整个晶体共有，而剩下的离子实就好像沉浸在自由电子的海洋中。自由电子与离子实间的互相吸引作用具有负的势能，使势能降低形成稳定结构。这种公有化的价电子（自由电子）与离子实间的互作用称为金属键。

10.葛生力：葛生力是极性分子的永久偶极矩间的静电相互作用。

11.德拜力：德拜力是非极性分子被极性分子电场极化而产生的诱导偶极矩间的相互作用。

12.伦敦力：非极性分子的瞬时偶极矩间的相互作用。

UNIT 3

1.晶格振动：由于晶体内原子间存在着相互作用，原子的振动就不是孤立的，而要以波的形式在晶体中传播，形成所谓格波，因此晶体可视为一个互相耦合的振动系统，这个系统的运动就叫晶格振动。

2.简谐近似：当原子在平衡位置附近作微小振动时，原子间的相互作用可以视为与位移成正比的虎克力，由此得出原子在其平衡位置附近做简谐振动。这个近似即称为简谐近似。

3.波恩-卡门条件：即周期性边界条件，设想在实际晶体外，仍然有无限多个相同的晶体相连接，各晶体中相对应的原子的运动情况都一样。

4.格波：晶格中的原子振动是以角频率为ω的平面波形式存在的，这种波就叫格波。

5. 简正振动模式：在分析讨论晶格振动时，将原子间互作用力的泰勒级数中的非线形项忽略掉的近似称为简谐近似. 在简谐近似下, 由N个原子构成的晶体的晶格振动, 可等效成3N个独立的谐振子的振动. 每个谐振子的振动模式称为简正振动模式, 它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动, 它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方式。

6.声子：声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子，它是一种玻色子，服从玻色－爱因斯坦统计。

7.波矢密度：波矢空间单位体积内的波矢数目，三维时为 ，Vc为晶体体积。

8. 模式密度：单位频率间隔内模式数目。

NUIT 4

绝热近似：近似认为在原子核运动的每一瞬间，电子的运动都快到足以调整其状态到原子核瞬时分布情况下的本征态，即认为电子是在准静态的核构成的势场中运动，从而可以把电子的运动和核的运动分开试论。

2平均场近似：在多电子系统中，可把多电子中的每一个电子，看作是在离子场及其他电子产生的平均场中运动的考虑。

3周期场近似：假定所有离子产生的势场和其他电子的平均势场是周期势场，其周期为晶格所具有的周期。

4.近自由电子近似：用一个平均场来代替电子和电子之间的相互作用，即在电子体系的哈密顿量中忽略电子和电子之间的相互作用项，而增加一个稳定的平均场作为近似。

5.紧束缚近似：如果电子受原子核束缚较强，且原子之间的相互作用因原子间距较大等原因而较弱，此时，晶体中的电子就不像弱束缚情况的近自由电子，而更接近束缚在各孤立原子附近的电子，称为紧束缚近似。

6.等能面：在波矢空间中，电子的能量等于定值的曲面称为等能面。

7. 空穴：半导体的近满带中未被电子占据的量子太成为空穴。

8.布洛赫波：周期性场中单电子波函数应该是一个调幅平面波：，

晶体周期性场的作用只是用一个调幅平面波取代了平面波，称为布洛赫波。

9.满带：一个能带的所有状态都被电子占据称为满带。

10.禁带：能带之间存在一些相当大的能量间隙，在这些能量区间，不存在薛定谔方程的本证解，称为禁带。

11.导带：在导体中，除去完全充满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能带，后者可以起导电作用，称为导带。

12.有效质量：有效质量实际上是包含了晶体周期势场作用的电子质量，晶体电子的倒有效质量张量为 。

UNIT 5

1.费米能：费米能是指在K空间中占有电子和不占用电子区域的分界面上的能量，

2.费米面：空间占有电子与不占有电子区域的分界面称为费米面。

3. ：两种不同的金属相互接触时在它们之间产生的电势差。