历年中科院考研固体物理试题
四 推导简立方晶格中由原子S态?s?r?形成的能带:
1 写出描述S态晶体电子波函数的Bloch表达式
2 写出在最近邻作用近似下,由紧束缚法得到的晶体S态电子能量表达式
E?k?
3 计算如图Γ,X,R点晶体电子能量
4 指出能带底与能带顶晶体电子能量,其能带宽度等于多少? 5 画出原子能级分裂成能带示意图。
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五 金属钠是体心立方晶格,晶格常数a=3.5?,假如每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气,试推导T=0K时金属自由电子气费米能表示式,并计算出金属锂费米能。(?=1.05×10-34J·s,m=9.1×10-35W·s3/cm2,1eV=1.6×10-19J)
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二零零二年研究生入学考试固体物理试题
一 某元素晶体具有面心立方结构,其晶胞参数为a
1 在直角坐标系中写出其相应布拉菲格子一组形式较对称的基矢,由此求出其倒格子的基矢,并指出倒格子是什么类型的布拉菲格子。
2 对该晶体的粉末样品,用波长为?的单色X射线照射时,观察到一系列衍射峰,分别对下面两种情况,求散射角小的二个衍射峰的布拉格角?(用?和a的公式表示):
1)该晶体每个基元只含有一个原子 2)该晶体具有金刚石结构。
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3 什么叫能带论?说明晶体大小的差别并不影响能带的基本情况。
4 为什么说晶体原胞中电子数目若为奇数,相应的晶体具有金属导电性?
5 当磁场方向沿[1,1,1]方向时,银的de Hass-Van Alphen效应中磁化率振荡出现两个周期,其原因是什么?
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二 对惰性元素晶体,原子间的相互作用常采用勒纳-琼斯势
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?r????r???其中?和?为待定常数,r为两原子间的距离
1 试说明式中两项的物理意义以及物理来源
2 证明平衡时的最近邻原子间距r0与?之比为一与晶体结构有关的常数
三 1 有一维双原子链,两种原子的质量分别为M和m,且M?m,相邻原子间的平衡间距为a,作用力常数为?。考虑原子沿链的一维振动: 1)求格波简正模的频率与波矢间的关系??q? 2)证明波矢q和q?
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?am(其中m为整数)描述的格波是全同的