最新山东大学固体物理期末测试题课程试卷1.doc
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山东大学试题
一.填空(20分,每题2分)
1.对晶格常数为a的SC晶体,与正格矢R=ai+2aj+2ak正交的倒格子晶面族的面指数为(122),其面间距为( ). 2.典型离子晶体的体积为V, 最近邻两离子的距离为R, 晶体的格波数目为( ),长光学波的( 纵)波会引起离子晶体宏观上的极化.
3.金刚石晶体的结合类型是典型的(共价结合)晶体,它有(6)支格波.
4.当电子遭受到某一晶面族的强烈反射时,电子平行于晶面族的平均速度(不为)零,电子波矢的末端处在(布里渊区)边界上.
5.两种不同金属接触后, 费米能级高的带(正)电.对导电有贡献的是(费米面附近)的电子.
二.(25分)1.证明立方晶系的晶列[hkl]与晶面族(hkl)正交.
1.设为晶面族的面间距为,为单位法矢量,根据晶面族的定义,晶面族将分别截为等份,即
(,)==a(,)=,
(,)=a(,)=,
(,)=a(,)=.
于是有
=++
=(++).
(1)
其中,、、分别为平行于三个坐标轴的单位矢量.而晶列的方向矢量为
++
=(++).
(2)
由
(1)、
(2)两式得
=,
即与平行.因此晶列与晶面正交.
2.设晶格常数为a,求立方晶系密勒指数为(hkl)的晶面族的面间距.
2.立方晶系密勒指数为(hkl)的晶面族的面间距
三.(25分) 设质量为m的同种原子组成的一维双原子分子链,分子内部的力系数为b1,分子间相邻原子的力系数为b2,分子的两原子的间距为d,晶格常数为a,
1.列出原子运动方程. 2.求出格波的振动谱w(q).
1.
原子运动方程
1. 格波的振动谱w(q)=
四.(30分) 对于晶格常数为a的SC晶体
1.以紧束缚近似求非简并s态电子的能带. 2.画出第一布里渊区[110]方向的能带曲线,求出带宽.
3.当电子的波矢k=i+j时,求导致电子产生布拉格反射的晶面族的面指数
1.紧束缚近似非简并s态电子的能带
2.第一布里渊区[110]方向的能带曲线
[110]方向的能带曲线 带宽为8Js。
2. 将k=i+j带入,得到
,由此可知,导致电子产生布拉格反射的晶面族的面指数分别为(100),(010)和(110)。