固體物理基礎

第1章 量子力學和統計物理學導論
1.1微觀粒子的運動特徵 1
1.2波函數和波動方程 5
1.3薛定諤波動方程 8
1.4力學量和算符 10
1.5自旋和全同粒子 15
1.6氫原子 25
1.7氫分子 34
1.8表像和狄拉克符號 42
1.9統計物理學概要 48
習題 50
思政閱讀 51

第2章 金屬電子論
2.1量子自由電子理論 54
2.2費米分佈和費米能 60
2.3玻爾茲曼方程 67
2.4金屬電導率 69
2.5霍爾效應和磁阻效應 72
習題 76
思政閱讀 77

第3章 能帶理論
3.1晶體週期結構和週期場中電子 79
3.2近自由電子近似 88
3.3緊束縛近似 95
3.4布裡淵區和能帶的圖示法 99
3.5布洛赫電子的准經典運動 107
3.6能帶理論的簡單應用 111
習題 123
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第4章 材料的磁性
4.1物質的宏觀磁性和磁體熱力學 126
4.2原子磁矩 130
4.3電子在磁場中的運動 135
4.4局域電子的抗磁性和順磁性 140
4.5傳導電子的抗磁性和順磁性 144
4.6鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性 148
4.7交換相互作用 152
4.8巡遊電子模型理論和自旋波理論 155
習題 160
思政閱讀 161

第5章 晶格動力學與材料熱性質
5.1聲子：晶格振動量子化模型 163
5.2熱容的聲子描述 172
5.3材料的熱容 179
5.4熱傳導方程 189
5.5固體材料的導熱性質 191
5.6材料的熱電效應 199
5.7材料的熱形變行為 202
習題 207
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第6章 固體物理理論的典型應用
6.1密度泛函理論 210
6.2半導體器件 216
6.3電子躍遷與顯示材料 221
6.4衍射原理 227
6.5壓電效應 231
6.6磁熱效應 236
6.7彈熱效應 241
6.8自旋電子器件 244
6.9量子材料 249
6.10固態相變的物理基礎 260
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參考文獻 264

秦高梧
 
東北大學材料學院，院長/教授。1988年9月 ─ 1998年10月 中國東北大學材料專業，本科到博士；1995年03月 ─ 1998 年12月 中國東北大學材料系，助教、講師；1999年01月 ─ 1999 年05月 英國牛津大學材料系，英國皇家學會訪問學者；1999年06月 ─ 2006 年03月 日本東北大學工學部/產業技術綜合研究所，JSPS博士後，客座研究員；2006年03月 ─ 2015 年07月 中國東北大學材料各向異性與織構重點實驗室。教授，博士生導師；2015年07月 ─ 至今 中國東北大學材料學院，教授，博士生導師，院長。
 
主要教學經歷（授課名稱、起止時間、授課對象等）：《磁性物理》，2013-2019年，材料科學與工程專業，《能源與環境材料》，2015-2017年，材料科學與工程專業，功能材料專業《專業概論》，2008-2019年，材料大類本科生《材料史話》，2018-2019年，全校通識選修類課程近5年與本專案相關的教學成果： （1）2015年，《材料史話》榮獲“精品視頻課”（排名第二）；（2）2016年，“適應材料技術進步，建設材料全流程知識體系”入選遼寧省教改專案；（3）近三年指導大學生創新創業訓練9人，並獲得校級及以上獎勵。
 
主要研究領域：以計算材料學為輔助手段，以新材料設計與製備為主攻方向，涉及三大研究領域：（1）環境材料與裝備（2）傳感材料與器件（3）生物材料與植入器械