Введение в дисциплину
Лекция 1
ББК 22.37 я73
УДК 539.21 (075.8)
Хахомов, С. А.
Гомель
ТЕКСТЫ ЛЕКЦИЙ
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
Ю. В. НИКИТЮК
С. А. ХАХОМОВ, А. В. СЕМЧЕНКО,
Учреждение образования
Министерство образования Республики Беларусь
«Гомельский государственный университет
имени Франциска Скорины»
для студентов специальности
1 – 31 04 01 «Физика»
УО «ГГУ им. Ф. Скорины»
УДК 539.21 (075.8)
ББК 22.37 я73
Х 275
Рецензенты:
А. А. Бойко, кандидат физико-математических наук, доцент, проректор по научной работе учреждения образования «Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого»;
кафедра радиофизики и электроники учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины».
Рекомендовано к изданию научно-методическим советом учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»
|
|
|
В издании в соответствии с последними достижениями науки рассматривается состав твердых тел, их атомно-электроннная структура, механические, тепловые и магнитные свойства.
Тексты лекций предназначены для студентов специальности 1 – 31 04 01 «Физика» при изучении дисциплины «Физика твердого тела».
ISBN 978–985–439–509–8 © Хахомов С. А, Семченко А. В.
Никитюк Ю. В., 2010
© УО «Гомельский государственный
Содержание
Лекция 1 | Введение в дисциплину ……………………………. | |
Лекция 2 | Кристаллическая структура твердых тел…………. | |
Лекция 3 | Электронная структура твердых тел………………. | |
Лекция 4 | Классификация кристаллов по типам сил связи….. | |
Лекция 5 | Дефекты в кристаллах ……………………………... | |
Лекция 6 | Механические свойства твердых тел……………… | |
Лекция 7 | Основы динамики кристаллической решетки…….. | |
Лекция 8 | Тепловые свойства твердых тел …………………... | |
Лекция 9 | Магнитные свойства твердых тел…………………. | |
Лекция 10 | Сверхпроводимость………………………………… |
1.1 Предмет и задачи физики твердого тела
1.2 История развития
Физика твердого тела – это наука о строении и свойствах твердых тел и происходящих в них явлениях.
Физика твердого тела представляет собой один из важнейших разделов современной науки. Благодаря успехам физики твердого тела стали возможны огромные достижения в областях квантовой электроники, полупроводниковой техники, а также в создании материалов с уникальными физическими свойствами, определяющие в значительной степени важнейшие направления научно-технического прогресса. Неудивительно поэтому, что примерно половина всех физиков мира – исследователей и инженеров – занимаются теми или иными вопросами физики твердого тела.
|
|
Объектами исследования физики твердого тела являются твердые тела.
Предметом физики твердого тела является изучение состава твердых тел, их атомно-электронной структуры, установление зависимости между составом, структурой и различными физическими свойствами, в первую очередь, кристаллических материалов.
Физика твердого тела сводится, в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов или молекул в гигантские ассоциации в виде регулярно упорядоченных систем – кристаллов. Эти свойства можно объяснить, опираясь на простые физические модели твердых тел. Строение реальных кристаллов и аморфных тел значительно сложнее, но эффективность и полезность простых моделей трудно переоценить.
В задачу физики твердого тела входит также изучение вопросов образования и роста кристаллов (кристаллизация) и их разрушения под влиянием различных факторов (плавления, сублимации, растворения и т. д.).
Одной из наиболее важных задач, стоящих перед учеными и специалистами, является – создание сверхматериалов с заданными свойствами, точного предсказания их поведения в экстремальных условиях, установления ресурса работы материалов и т. д. Решение этой и других, не менее важных задач, невозможно без глубокого освоения и дальнейшего развития физики твердого тела.
В программу нашего курса в соответствии со стандартом входят следующие вопросы:
1 Предмет и задачи физики твердого тела.
2 Кристаллическая структура твердых тел.
3 Электронная структура твердых тел.
4 Классификация кристаллов по типам сил связи.
5 Дефекты в кристаллах.
6 Механические свойства твердых тел.
7 Основы динамики кристаллической решетки.
8 Тепловые свойства твердых тел.
9 Элементы теории упругости.
10 Сверхпроводимость.