主要课程介绍
《高等量子力学》、《群论》、《量子场论》、《量子统计物理》、《现代物理中的数学应用》课程介绍见“理论物理专业主要课程介绍”。
课程编号:020007 课程名称:固体理论 总 课 时:72 学 分:4 开课单位:物理与信息工程学院 开课学期:II 教学要求:
固体理论是凝聚态各专业的基础课,是固体物理学的后续课程。通过本课程的学习,要求学生掌握固体量子理论的各种基本模型,近似处理方法和各类元激发的物理图象,为进一步学习本专业的各专业课程和科研工作打下坚实的理论基础。 教学内容:
第一章 基础: 介绍总结周期性和宏观对称性对固体能谱的影响,固体的哈密顿及在各种条件下的近似,为以后讲固体的晶格动力学、能带论、等离激元等作理论上的准备,并给出固体理论的框架结构。
第二章 声子:晶格动力学,格波特性,简正坐标,声子,长波方法(一)—声学模,长波方法(二)—光学模,极化激元。
第三章 磁振子(自旋波量子):自旋波图像,海森伯模型及其严格推导,铁磁自旋波理论,铁磁体的低温磁化强度,反铁磁自旋波理论,铁氧体中的自旋波。
第四章 等离激元:等离激元和准电子,互作用电子气体的哈密顿量,电子集体振荡的经典理论,量子运动方程的无规相近似,线性响应理论,介电函数,电子气体的元激发谱,静电屏蔽,基态能。
第五章 电子—声子相互作用:互作用过程,电子与声频支声子的相互作用,声子的自能修正,电子与光频声子的相互作用,有效电子—电子互作用。
第六章 能带论:平面波法的困难,正交化平面波法(OPW),赝势方法,近自由电子方法的赝势证明,缀加平面波法(APW),KKR方法,布洛赫表象和瓦尼尔表象,有效哈密顿量,TBA法及其二次量子化表示。
第七章 极化子理论:大极化子与小极化子,大极化子的弗留里希哈密顿量,LLP中间耦合理论,大极化子的迁移理论,小极化子理论。
第八章 激子理论:激子概念,瓦尼尔—莫特激子,夫伦克耳激子,极化子在激子理论中
的作用,激子分子与电子—空穴液体。
超导电性的微观理论、局域态和无序态部分放在将来的相关专业课中讲解。 教材及主要参考书目: 教材:
《固体理论》,李正中,高等教育出版社。 参考书:
1.《固体理论讲义》,丁大同,南开大学出版社;
2.《Introduction to Solid-State Theory》:O. Madelung,世界图书出版公司; 3.《固体理论导论》,唐景昌 徐伦彪,浙江大学出版社; 4.《固体物理学》,黄昆 韩汝琦,高等教育出版社;
5.《Introduction to Solid State Physics》(seventh edition), C. Kittel 预修课程:
固体物理学;高等量子力学
课程编号:020011 课程名称:凝聚态物理中的实验方法 总 课 时:54 学 分:3 开课单位:物理与信息工程学院 开课学期:Ⅲ 教学要求:
凝聚态物理是21世纪科学研究领域最活跃的分支之一。通过凝聚态物理中的实验方法课程的学习,使学生了解材料科学研究的基本方法,学会几种实验分析、测试技术,为今后独立开展科学研究打下基础。 教学内容:
本课程主要讲解材料的制备、结构分析、测试等实验技术,
如:表面物理实验、真空实验技术、核物理实验技术、低温实验方法等。主要分为以下几个方面:
一.表面再构与低能电子衍射;晶体结构与晶体外延生长;扫描电子显微镜(STM);等等。
二.真空的获得与测量;真空技术的应用;等等。 三.X射线衍射;正电子湮灭谱实验;穆斯堡尔谱;等等。
四.金属化合物多晶、单晶的制备方法;氧化物超导体的制备方法;低温实验测试方法;等等。
教材及主要参考书目:
《固体物理实验方法》;《表面分析技术》;《真空技术》;《低温物理实验》;《晶体生长》 预修课程:
量子力学;固体物理学;群论;固体理论