固体物理基础：第三章 晶体中的原子热振动.pdf

固体物理基础 东南大学 电子科学与工程学院 第三章 晶体中的原子热振动 第三章 晶体中的原子热振动 §3.1 原子间的相互作用 §3.2 一维单原子晶格的振动 §3.3 一维双原子晶格的振动 §3.4 晶格振动的量子化及声子 §3.5 晶格的热容 §3.6 晶体的热传导 §3.7 晶格振动的应用举例 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用 第三章 晶体中的原子热振动 §3.1 原子间的相互作用 晶体的分类 原子间的相互作用 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：晶体的分类 晶体的分类 晶体类型：离子晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体 离子晶体 特点：晶体结合很稳定，熔点高、硬度高。 导电性导热性差。 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：晶体的分类 共价晶体 共价键结合的基本特征：饱和性和方向性。 特点：熔点高、硬度高 价电子定域在共价键上，导电性很差。 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：晶体的分类 金属晶体 第I、第II族元素、过渡元素都是典型的金属晶体。 特点：共有化电子可以在整个晶体中运动。 导电性、导热性良好、具有高延展性。 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：晶体的分类 分子晶体 惰性元素在低温下结合成的晶体。 依靠瞬时偶极矩的相互作用—范德瓦耳斯力 特点：熔点特低(几十 K) ，绝缘体。 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：原子间的相互作用 原子间的相互作用 排斥力：＋ 互作用力 吸引力：－ r  r 时, f  f 0 引 斥 r r 时, f f 0 引 斥 r  r 时, f  f 0 引 斥 r  时, f  0 r r 时, 吸引力最大 m 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：原子间的相互作用 两个原子的互作用势：   U r   dU r   f r  dr   dU r 0 dr r0 第三章 晶体中的原子热振动：§3.1 原子间的相互作用：原子间的相互作用 当N个原子相互靠近时,总的互作用势U： 1 N N /   U   u rij i,j =2, 3, 4, …,N