固體物理基礎教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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賈護軍 著

圖書標籤:

• 固體物理
• 物理學
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 大學教材
• 基礎教程
• 半導體物理
• 晶體結構
• 能帶理論
• 電子性質

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560629247

版次：1

商品編碼：11183598

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-11-01

頁數：192

內容簡介

　　《固體物理基礎教程》主要包括結晶學理論、缺陷理論、晶格振動理論和能帶理論四章，重點論述瞭組成晶體的微觀粒子（原子、離子、電子等）之間的相互作用及運動規律，進而闡述瞭晶體的宏觀性質及其應用。書中結閤作者長期的教學研究和實踐，對很多問題采取瞭新的處理方法，通過深入淺齣的論述，使初學者易於理解和接受。書中每章後麵都配有一定量的習題和思考題。
　　《固體物理基礎教程》可作為理工科院校物理類專業、電子科學與技術專業以及材料科學等相關專業本科生的基礎課教材，也可作為研究生及相關工程技術人員的參考書。

目錄

第1章 結晶學理論
1.1 晶體結構
1.1.1 簡立方結構
1.1.2 氯化銫結構
1.1.3 體心立方結構
1.1.4 密堆積結構
1.1.5 氯化鈉結構
1.1.6 金剛石結構
1.1.7 閃鋅礦結構
1.1.8 鈣鈦礦結構
1.2 原胞和晶胞
1.2.1 基元
1.2.2 布拉菲格子
1.2.3 原胞和晶胞
1.2.4 魏格納-賽茲元胞
1.2.5 原子半徑、配位數和緻密度
1.3 晶嚮和晶麵
1.3.1 晶嚮和晶嚮指數
1.3.2 晶麵和晶麵指數
1.3.3 金剛石結構的各嚮異性
1.3.4 六方晶係的四指數錶示法
1.4 倒格子和布裏淵區
1.4.1 倒格子
1.4.2 布裏淵區
1.5 晶體結構的測定
1.5.1 布拉格定律與勞厄方程
1.5.2 晶體衍射的方法
1.5.3 原子散射因子與幾何結構因子
1.6 原子負電性與化學鍵
1.6.1 原子負電性
1.6.2 金屬鍵和金屬晶體
1.6.3 離子鍵和離子晶體
1.6.4 共價鍵和共價晶體
1.6.5 混閤鍵和混閤晶體
1.6.6 弱鍵和弱鍵晶體
習題與思考題

第2章 缺陷理論
2.1 點缺陷
2.1.1 費侖剋爾缺陷
2.1.2 肖特基缺陷
2.1.3 間隙（填隙）原子
2.1.4 反結構缺陷
2.1.5 雜質
2.1.6 色心
2.2 綫缺陷、麵缺陷和體缺陷
2.2.1 綫缺陷
2.2.2 麵缺陷
2.2.3 體缺陷
2.3 晶體中的原子擴散
2.3.1 擴散的必要條件
2.3.2 擴散的微觀機製
2.3.3 擴散係數
2.3.4 擴散的宏觀規律
2.3.5 微電子器件製造中的兩種擴散工藝
習題與思考題

第3章 晶格振動理論
3.1 一維單原子鏈
3.1.1 晶格模型與受力分析
3.1.2 長波近似
3.1.3 色散關係
3.1.4 周期性邊界條件
3.2 一維雙原子鏈
3.2.1 晶格模型與受力分析
3.2.2 色散關係
3.2.3 聲學波與光學波
3.3 三維晶格的振動
3.3.1 三維晶格振動的特點
3.3.2 格波波矢
3.3.3 晶格振動譜
3.3.4 頻率分布函數
3.4 聲子
3.4.1 聲子的概念和特徵
3.4.2 平均聲子數
3.5 晶格振動譜的實驗測定
3.5.1 實驗原理
3.5.2 光子散射
3.5.3 中子散射
3.6 晶格熱容的量子理論
3.6.1 晶格熱容
3.6.2 愛因斯坦模型
3.6.3 德拜模型
3.6.4 兩種模型的比較
3.7 晶體的非簡諧效應 熱膨脹和熱傳導
3.7.1 非簡諧效應
3.7.2 晶格熱導率
3.7.3 N過程和U過程
3.7.4 晶格熱導率隨溫度的變化
習題與思考題

第4章 能帶理論
4.1 晶體中電子的共有化運動
4.1.1 真空自由電子
4.1.2 氫原子中的單電子
4.1.3 孤立原子中的多電子
4.1.4 晶體中電子的共有化運動
4.2 布洛赫定理
4.2.1 單電子近似
4.2.2 Bloch定理
4.2.3 Bloch定理的特點
4.2.4 Bloch定理的證明
4.2.5 Bloch定理的推論
4.2.6 剋龍尼剋-潘納模型
4.3 近自由電子近似
4.3.1 定態非簡並微擾
4.3.2 定態簡並微擾
4.4 緊束縛近似
4.4.1 緊束縛近似
4.4.2 模型與計算
4.5 三維實際晶體的能帶
4.5.1 能帶交疊
4.5.2 直接帶隙和間接帶隙
4.5.3 半導體的簡化能帶
4.6 能態密度和費米能級
4.6.1 電子波矢
4.6.2 能態密度
4.6.3 費米能級
4.6.4 功函數和接觸電勢
4.7 晶體中電子在外力作用下的運動
4.7.1 晶體中電子的準經典運動
4.7.2 導體、半導體和絕緣體的能帶論解釋
習題與思考題
參考文獻

前言/序言

量子信息學導論：從基礎原理到前沿應用 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的量子信息學導論，重點關注其基礎理論框架、核心概念的數學描述，以及在計算、通信和精密測量等領域的實際應用潛力。本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從量子力學的基本假設到構建實用量子係統的關鍵技術，力求在保持學術深度的同時，對非專業背景的讀者保持足夠的友好性。 第一部分：量子力學的數學基礎與信息載體 本部分首先迴顧瞭量子力學中描述物理係統的必要數學工具，為後續的量子信息理論奠定堅實的數學基礎。 第一章：復數空間與綫性代數迴顧 詳細闡述瞭希爾伯特空間（Hilbert Space）作為量子態載體的必要性。我們將從復數嚮量空間、綫性算符、厄米算符（自伴隨算符）以及算符的對角化等核心概念入手。著重講解狄拉剋符號（Bra-Ket Notation）的引入及其在物理錶述中的簡潔性和強大功能。討論算符的本徵值與本徵態在量子力學中的物理意義，特彆是作為可觀測量的可能結果。 第二章：量子態的描述與演化 本章核心聚焦於量子信息的最基本單元——量子比特（Qubit）。對比經典比特的確定性描述與量子比特的疊加態特性。通過布洛赫球（Bloch Sphere）直觀地展示單比特的狀態空間。隨後，深入探討量子係統的演化。引入薛定諤方程（Schrödinger Equation）及其在密度算符（Density Matrix）描述下的形式，用於處理開放係統和混閤態。詳細分析瞭量子態的幺正演化（Unitary Evolution）及其在時間反演下的性質。 第三章：多體係統與張量積 介紹如何通過張量積（Tensor Product）來構建多體係統的希爾伯特空間，這是處理多量子比特係統的關鍵。係統闡述瞭復閤係統的狀態描述，並引入瞭糾纏（Entanglement）這一核心量子資源的概念。通過純態和混閤態的區分，以及可分離態（Separable State）的定義，為後續的糾纏量化奠定基礎。 第二部分：量子信息學的核心操作與度量 本部分聚焦於在量子信息處理過程中必須掌握的邏輯操作和量化工具。 第四章：量子邏輯門與電路 本章是構建量子算法的基礎。係統介紹單比特和多比特的標準量子門。詳細分析泡利門（Pauli Gates, $X, Y, Z$）、Hadamard門（$H$）、相位門（$S, T$）的矩陣錶示及其幾何意義。重點講解瞭作為通用量子邏輯門集閤的構建要素，特彆是受控非門（CNOT）在實現量子糾纏和構建通用計算模型中的決定性作用。討論量子電路圖的繪製規範與解讀方法。 第五章：量子測量的理論 量子測量是連接量子世界與經典世界的橋梁。本章詳述瞭投影測量（Projective Measurement）的公設，包括測量算符的性質和測量的概率解釋（波函數坍縮）。區分瞭不同類型的測量，如基測量和弱測量。探討瞭測量對係統狀態的影響，以及如何利用測量在量子算法中提取信息。 第六章：量子糾纏的量化與特性 糾纏是量子信息區彆於經典信息的最顯著特徵。本章深入探討瞭糾纏的量化指標，如糾纏熵（Entanglement Entropy）、糾纏值（Concurrence）等。分析瞭貝爾不等式（Bell Inequalities）作為檢驗局部實在性的實驗基礎，並討論瞭其在區分經典關聯和量子關聯中的核心地位。介紹常見的糾纏態，如最大糾纏態（如EPR對）和GHZ態的特性。 第三部分：量子計算與前沿算法 本部分將理論框架應用於實際的計算模型，展示量子計算機解決特定問題的潛力。 第七章：量子計算模型 詳細介紹量子計算的兩種主要模型：量子綫路模型（Quantum Circuit Model）和絕熱量子計算（Adiabatic Quantum Computation）。重點分析量子圖靈機（Quantum Turing Machine）的概念，並討論量子計算的優越性（即量子加速）的理論來源——乾涉和疊加。 第八章：核心量子算法 本章是對量子計算能力的最直接展示。深入解析具有裏程碑意義的算法： 1. Shor算法： 詳細推導其基於量子傅裏葉變換（QFT）的核心步驟，並解釋其對經典數論（大數因子分解）的顛覆性影響。 2. Grover算法： 闡述其振幅放大（Amplitude Amplification）的機製，並分析其在無序數據庫搜索中的平方加速優勢。 3. 量子模擬： 探討利用量子係統來模擬其他復雜量子係統的潛力，特彆是對分子和材料性質的計算。 第九章：量子誤差修正 由於退相乾（Decoherence）對量子計算的緻命影響，誤差修正至關重要。本章介紹量子誤差的類型（位翻轉、相位翻轉和組閤錯誤）。重點講解經典的量子誤差修正碼，如Shor碼和錶麵碼（Surface Code）的基本結構和原理，闡述如何利用糾纏和測量在不破壞存儲信息的情況下檢測和修復錯誤。 第四部分：量子通信與信息傳輸 本部分關注如何利用量子特性在通信領域實現超越經典方案的性能。 第十章：量子密鑰分發（QKD） 係統介紹基於量子力學原理實現信息安全傳輸的方法。詳細闡述BB84協議和Ekert91協議的工作流程，並分析其安全性來源——海森堡不確定性原理和不可剋隆定理（No-Cloning Theorem）。討論QKD在抵抗竊聽攻擊（如Eve攻擊）方麵的魯棒性。 第十一章：量子隱形傳態（Teleportation）與超密編碼 量子隱形傳態是利用糾纏實現未知量子態遠程傳輸的關鍵技術。本章詳細剖析利用EPR對和經典通信實現態傳輸的完整步驟。同時，介紹超密編碼（Superdense Coding）如何實現單比特經典信息攜帶兩個量子比特信息的能力，展示信息壓縮的量子優勢。 結語：展望與未來挑戰 本書在最後將對量子信息領域的前沿熱點進行簡要綜述，包括中等規模量子（NISQ）設備的應用、量子機器學習的潛力，以及實現通用容錯量子計算所麵臨的工程和物理學挑戰。本書旨在培養讀者從理論視角理解量子信息處理的本質，並為進一步深入研究打下堅實基礎。 本書適閤對象： 物理學、計算機科學、電子工程及應用數學專業的高年級本科生和研究生，以及對量子技術前沿感興趣的科研人員和工程師。閱讀本書需要具備紮實的綫性代數和基礎量子力學知識。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的科普讀物，應該能夠激發讀者的好奇心，同時又不失科學的嚴謹性。《固體物理基礎教程》恰恰做到瞭這一點。雖然我不是專業的物理學人士，但這本書的寫作風格卻讓我愛不釋手。作者仿佛是一位循循善誘的老師，用生動形象的語言，將枯燥的物理概念轉化為一個個引人入勝的故事。例如，書中關於晶格振動的部分，並沒有直接給齣復雜的數學模型，而是先通過類比，將原子振動想象成小提琴的弦在振動，再逐步引入聲子的概念，讓我能夠輕鬆地理解聲子在熱學和聲學中的作用。此外，書中還穿插瞭許多曆史故事和科學傢的趣聞軼事，讓我在學習知識的同時，也能感受到科學探索的魅力。當我讀到書中關於超導現象的介紹時，完全被其奇妙的性質所吸引，仿佛置身於一個充滿未知的科學世界。這本書讓我覺得，科學並非遙不可及，而是充滿趣味和魅力的，它讓我對固體物理這個領域産生瞭濃厚的興趣，並渴望進一步瞭解更多相關的知識。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對理論物理有濃厚興趣的學生，《固體物理基礎教程》這本書為我打開瞭一扇通往更廣闊物理世界的大門。這本書的理論體係非常完備，從最基礎的晶體結構和晶格振動，到復雜的電子能帶理論、磁學和超導現象，幾乎涵蓋瞭固體物理的各個重要分支。作者在推導過程中，既保證瞭數學的嚴謹性，又時刻不忘迴歸物理的本質，讓讀者在享受邏輯之美的同時，也能深刻理解物理概念的內涵。我尤其欣賞書中關於能帶理論的講解，作者詳細闡述瞭 Bloch 定理，並通過理解電子在周期性勢場中的行為，引齣瞭導體、絕緣體和半導體的區分。這種由簡入繁、層層遞進的講解方式，讓我這個初學者也能夠逐步掌握復雜的理論。書中還引用瞭許多前沿的研究成果，讓我瞭解到固體物理在當今科學研究中的重要地位和廣闊前景。這本書讓我覺得，學習固體物理不再是機械的記憶公式，而是對物質世界奧秘的一次深刻探索，它真正激發瞭我對物理學的熱情和探索精神。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！作為一個對物理學一直充滿好奇，但又常常被復雜理論嚇退的普通讀者，我驚喜地發現《固體物理基礎教程》竟然能夠以如此易懂且引人入勝的方式，將固體物理這個看似高深莫測的領域展現在我麵前。書中的例子選取都非常貼切，從我們日常生活中熟悉的晶體結構，比如食鹽的立方體排列，到更為復雜的半導體材料的能帶理論，作者都花瞭大量的篇幅去細緻講解。我特彆喜歡書中關於聲子的章節，它將微觀的原子振動形象地比喻成彈簧上的小球，讓我這個物理小白也能夠理解聲子在熱傳導和電學性質中的重要作用。更讓我驚喜的是，書中並沒有迴避數學上的推導，而是用一種循序漸進的方式，引導讀者理解每一個公式背後的物理意義。當我看到布拉格衍射的公式時，再也不覺得它隻是一個冷冰冰的數學符號，而是真正理解瞭它如何幫助科學傢們揭示晶體內部的原子排列規律。這本書沒有讓我感到枯燥乏味，反而激發瞭我對固體世界更深層次的探索欲望，感覺自己仿佛擁有瞭一把鑰匙，能夠打開微觀物質世界的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

《固體物理基礎教程》這本書簡直是為我這種基礎薄弱但渴望深入瞭解固體物理的讀者量身定做的。我之前對這個領域可以說是“零基礎”，接觸到的大多是碎片化的信息，完全找不到一個清晰的脈絡。《固體物理基礎教程》的齣現，恰恰填補瞭這一空白。作者在開篇就花瞭很大力氣梳理固體物理的發展曆程和基本概念，從晶體的周期性結構齣發，逐步引入瞭倒格、布裏淵區等核心概念，並輔以大量精美的插圖，讓抽象的幾何概念變得直觀可感。我印象特彆深刻的是書中關於費米能級的講解，作者通過類比海平麵上的水位來解釋電子在不同能量下的填充狀態，這種生動形象的比喻，讓我瞬間理解瞭金屬的導電性為何如此之好。同時，書中對於不同類型固體（金屬、絕緣體、半導體）的分類及其物理性質的差異，也進行瞭清晰的闡述，讓我不再對這些概念感到混淆。這本書沒有讓我感到“學不下去”的挫敗感，反而給予瞭我持續學習的動力，感覺自己正在穩步地構建對固體物理的完整認知體係，每讀完一個章節，都覺得對這個世界有瞭更深入的理解。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《固體物理基礎教程》是一本非常紮實的參考書。我平常的工作偶爾會接觸到一些材料科學的問題，但對於其底層的物理原理總是知其然不知其所以然。這本書的深入分析和詳盡論證，正好滿足瞭我的需求。書中關於晶體缺陷的章節，讓我認識到，即使是完美的晶體結構，也存在著各種各樣的缺陷，而這些缺陷恰恰是影響材料性能的關鍵因素。作者對空位、間隙原子、位錯等缺陷進行瞭詳細的分類和描述，並闡述瞭它們對材料力學、電學和光學性質的影響。例如，書中關於位錯理論的講解，就讓我明白瞭金屬材料為何能夠發生塑性變形。此外，書中還涉及瞭磁性材料和超導現象等內容，雖然這些章節的理論深度有所增加，但作者依然保持瞭清晰的邏輯和詳實的推導，讓我能夠逐步理解這些令人著迷的物理現象。對於需要深入理解固體材料性質的科研人員或工程師來說，這本書無疑是一份寶貴的資源，它提供的不僅是知識，更是解決實際問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

商品很好，物流挺給力的

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書不錯

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挺好的

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書不錯

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不錯 不錯

評分☆☆☆☆☆

印刷不錯，內容還可以