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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CCD 257

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

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