《固體物理》習(xí)題093

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1、山東理工大學(xué)《固體物理》復(fù)習(xí)題1在結(jié)晶學(xué)中，晶胞是按晶體的什么特性選取的？8在結(jié)晶學(xué)中，晶胞選取的原則是既要考慮晶體結(jié)構(gòu)的周期性又要考慮晶體的宏觀對稱性。1B解理面是指面指數(shù)低的晶面還是指數(shù)高的晶面？為什么6晶體容易沿解理面劈裂，說明平行于解理面的原子層之間的結(jié)合力弱，即平行解理面的原子層的間距大，因?yàn)槊骈g距大的晶面族的指數(shù)低，所以解理面是面指數(shù)低的晶面。2六角密積屬何種晶系？一個晶胞包含幾個原子？六角密積數(shù)六角晶系，一個晶胞（平行六面體）包含兩個原子。2B原子間的排斥作用取決于什么原因？59相

2、鄰的原子靠的很近，以至于它們內(nèi)層閉合殼層的電子云發(fā)生重疊時，相鄰的原子間便產(chǎn)生巨大排斥力。也就說，原子間的排斥作用來自相鄰原子內(nèi)層閉合殼層電子云的重疊。5為什么許多金屬為密積結(jié)構(gòu)？61金屬結(jié)合中，受到最小能量原理的約束，要求原子實(shí)與共有電子電子云間的庫侖能要盡可能的低（絕對值盡可能的大）。原子實(shí)越緊湊，原子實(shí)與共有電子電子云靠的就越緊密，庫侖能就越低，所以，許多金屬的結(jié)構(gòu)為密積結(jié)構(gòu)。6B在晶體衍射中，為什么不能用可見光？9晶體中原子間距的數(shù)量級為10-10米，要使原子晶格成為光波的衍射光柵，光波

3、的波長應(yīng)小于10-10米，但可見光的波長為7.6~4.0×10-7米，是晶體中原子間距的1000倍，因此，在晶體衍射中，不能用可見光。1證明倒格子原胞體積之間的關(guān)系：Ω*=(2π)3/Ω倒格子原胞的體積為Ω*=b1?(b2′b3)把bi的表達(dá)式代人Ω*式，并利用矢量的矢積公式A×(B×C)=(A·C)B-(A·B)C可到倒格子原胞的體積Ω*為：Ω*=(2π)3/Ω2證明倒格矢Khlh2h3與正格子的晶面系(hlh2h3)正交如圖所示，晶面系(hlh2h3)中最靠近原點(diǎn)的晶面ABC在基矢a1,a2

4、,a3上的截距分別是a1/hl，a2/h2，a3/h3。7何謂極化聲子？104長光學(xué)縱波引起離子晶體中正負(fù)離子的相對位移，離子的相對位移產(chǎn)生出宏觀極化電場，稱長光學(xué)縱波聲子為極化聲子。8B何謂電磁聲子？104長光學(xué)橫波與電磁場相耦合，使得它具有電磁性質(zhì)，稱長光學(xué)橫波聲子為電磁聲子。9簡單晶格存在強(qiáng)烈的紅外吸收嗎？104實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，離子晶體能強(qiáng)烈吸收遠(yuǎn)紅外光波。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的根源是離子晶體中的長光學(xué)橫波能與遠(yuǎn)紅外電磁場發(fā)生強(qiáng)烈耦合，簡單晶格中不存在光學(xué)搏，所以簡單晶格不會吸收遠(yuǎn)紅外光波。10B在

5、位錯滑移時，刃型位錯上原子受的力和螺型位錯上原子受的力各有什么特點(diǎn)？144在位錯滑移時，刃型位錯上原子受力的方向就是位錯滑移的方向，但螺位錯滑移時，螺位錯上原子受力的方向與位錯滑移的方向相垂直。11晶體結(jié)構(gòu)對缺陷擴(kuò)散有何影響？145擴(kuò)散的本質(zhì)是離子作無規(guī)則的布朗運(yùn)動。通過擴(kuò)散可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的輸運(yùn)。晶體中缺陷的擴(kuò)散現(xiàn)象與氣體分子的擴(kuò)散相似，不同之處是缺陷在晶體中運(yùn)動要受到晶格周期性的限制，要克服勢壘的阻擋，對于簡單晶格，缺陷每跳一步的間距等于跳躍方向上的周期。12B替位式雜質(zhì)原子擴(kuò)散系數(shù)比晶體缺陷自擴(kuò)

6、散系數(shù)大的原因是什么？146占據(jù)正常晶格位置的替位式雜質(zhì)原子，它的原子半徑和電荷量都或多或少與母體原子半徑和電荷量不同。這種不同就會引起雜質(zhì)原子附近的晶格發(fā)生畸變，使得畸變區(qū)出現(xiàn)空位的幾率大大增加，進(jìn)而使得雜質(zhì)原子跳向空位的等待時間大為減少，加大了雜質(zhì)原子的擴(kuò)散速度。13費(fèi)米面在波矢k空間中能量為E0F的等能面為費(fèi)米面。它是T=0K時,滿態(tài)與空態(tài)的分界面，顯然，在k空間里，自由電子的費(fèi)米面是個球面，14B近自由電子模型近自由電子模型是當(dāng)晶格周期勢場起伏很小，從而使電子的行為很接近自由電子時采用的

7、處理方法。15肖特基缺陷晶體內(nèi)不伴隨填隙原子產(chǎn)生的空位稱肖特基缺陷。16B振動模式密度單位頻率間隔內(nèi)的振動模式數(shù)目為振動模式密度，也稱為振動模式的態(tài)密度或頻率分布函數(shù)。17周期性邊界條件設(shè)想在有限晶體之外還有無窮多個完全相同的晶體，互相平行的堆積充滿整個空間，在各個相同的晶體塊內(nèi)相應(yīng)原子的運(yùn)動情況應(yīng)當(dāng)相同。18B晶體的結(jié)合能晶體的結(jié)合能Eb的絕對值就是把晶體分離成自由原子所需要的能量Eb，也稱為晶體的總相互作用能。19弗侖克爾缺陷由一個正常原子同時產(chǎn)生一個空位和一個填隙原子的缺陷稱弗侖克爾缺陷。

8、20本證半導(dǎo)體的能帶與絕緣體的能帶有何異同?在低溫下，本正半導(dǎo)體的能帶與絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)相同，但本正半導(dǎo)體的禁帶較窄，近代寬度通常在2電子伏特以下，由于禁帶窄，本正半導(dǎo)體禁帶下滿帶頂?shù)碾娮涌梢越柚鸁峒ぐl(fā)，跳躍到禁帶上面空帶的底部，使得滿帶不滿，空帶不空，二者都對導(dǎo)電有貢獻(xiàn)。論述題1高指數(shù)的晶面族與低指數(shù)的晶面族相比，對于同級衍射，哪一晶面族衍射光弱？為什么？（15）10對于同級衍射，高指數(shù)的晶面族衍射光弱，低指數(shù)的晶面族衍射光強(qiáng)。（5）低指數(shù)的晶面族間巨大，晶面上的原子密度大，這樣的晶面對射線的