固体物理SolidStatePhysics.ppt
《固体物理SolidStatePhysics.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《固体物理SolidStatePhysics.ppt(44页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、固体物理 Solid State Physics,物理学的发展史,物理(Physics) 源于希腊文“自然” 称为自然哲学 (Nature Philosophy),1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星,为哥白尼学说找到了确凿的证据,标志着哥白尼学说开始走向胜利。,土星光环、太阳黑子、太阳的自转、 金星和水星的盈亏现象,银河是由无数恒星组成,开辟了天文学的新时代,十九世纪 古典物理学发展已很完整,近代物理学 两大基石:量子力学及相对论,20世纪以后发展的物理称为近代物理,1900年 普朗克(德国人)提出量子 论,经20多年发展成量子力学,1905年 爱因斯坦提出狭义相对论,研究對象 基
2、本粒子物理(elementary particle physics) 原子核物理(nuclear physics) 原子分子物理(atomic and molecular physics) 凝聚态物理(condensed matter physics) 表面物理(surface physics) 等离子体物理(plasma physics),近代物理以研究对象作为分类依据,凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。,固体物理研究对象 晶体、非晶体与准晶体等固相物质,几
3、百万年前的石器时代,或者几万年前人类开始冶炼金属、制造农具和刀箭的时代。 通过炼金术,人们了解了一些材料的颜色、硬度、熔化等性质,并用之于绘画、装饰等,但这只能说人们学会了使用固体。,何为晶体,非晶体?,理想晶体中原子排列是十分规 则的,主要体现是原子排列具有周 期性,或者称为是长程有序的。,非晶体则不具有长程有序的性质, 但是在非晶体中原子排列也不是 杂乱无章、完全无序的,仍然保 留有原子排列的短程序。,晶体-单晶体:水晶、岩盐、金刚石 -多晶体:金属、陶瓷 非晶体:高分子材料,橡胶,塑料, 松香,石蜡,1984年,实验发现一类和晶体、非晶体都不相同的固体,在这类固体中发现了已经证明在晶体中
4、不可能存在的五重对称轴,使人们想到介于晶体和非晶体之间的固体,称为准晶体,固体物理学是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的粒子的运动形态及其相互关系的科学。,研究对象: 固体的结构及其组成粒子(原子、离子、分子、电子等)之间相互作用与运动规律,以阐明其性能和用途。 固体物理是固体材料和器件的基础学科,是新材料、新器件的生长点。,近代物理发展史 1. 1803年,道尔顿 近代原子论:万物由几十种原子组成。 1803年10月,在曼彻斯特文学和哲学学会的一次活动中,道尔顿第一次讲述了他的原子论。他的基本观点可归纳为三点:,1)元素是由非常微小、不可再分的微粒原子组成,原子在一切化学变化中不可
5、再分,并保持自己的独特性质。 (2)同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。不同元素的原子质量和性质也各不相同,原子质量是每一种元素以简单整数比结合。 的基本特征之一。 (3)不同元素化合时,原子以简单整数比结合。,第一次把纯属臆测的原子概念变成一种具有一定质量的、可以由实验来测定的物质实体。,2. 19世纪60年代,门捷列夫元素周期表 3. 19世纪末,发现电子、 粒子、放射性、X射线、 射线,证明原子不是物质构成的最小单元。,4. 20世纪初,卢瑟夫建立原子结构的行星模型,探讨原子结构模型和经典物理学的矛盾,导致量子力学诞生。产生了原子、分子物理、凝聚态物理、原子核物理。,二、固体物理的研
6、究对象 固体物理是研究固体结构及其组成粒子(原子、离子、电子)之间相互作用与运动规律以阐明其性能与用途的学科。 固体按结构分为:晶体和非晶体 固体物理研究首先选择晶体作为研究对象来研究固体电子和原子的运动规律,在此基础上才开始研究非晶体。,概念了解: 理想晶体内在结构完全规则的固体_又叫做完整晶体。 近乎完整的晶体固体中或多或少地存在有不规则性(缺陷),在规则排列的背景中尚存在微量不规则性的晶体,硅表面硅原子的排列STM image,G.Binning和H.Rohrer STM 1986年诺贝尔,HRTEM image and ED pattern of CdS nanowires,德国的Kn
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 固体 物理 SolidStatePhysics
链接地址:https://www.31doc.com/p-2448207.html