培养的核心能力和素养（多选）：
■自主学习 □自主发展能力 □批判性思维能力 ■解决问题能力 □沟通交流能力 □团队合作能力 □国际素养 □信息素养 □领导力素养 课程代码：
周学时： 4 总学时：72 学分：3 先修课程：量子力学、热力学统计 授课对象：应用物理学专业硕士研究生
三、课程简介
固体物理学是研究固态物质的微观结构及固体宏观物理特性的一门学科，它是物理、材料及电子类专业的一门应用基础课程，也是许多新兴电子、材料科学的基础。 四、课程目标
通过本课程的学习，使学生系统地掌握有关固体物理中的基本概念，晶体中电子运动规律以及能带的计算方法，培养学生分析和解决问题的能力，为后续的课程打下坚实的基础，为进一步学习和研究现代半导体技术和新能源材料提供一定的理论基础。 五、教学内容与进度安排 第一章 晶体结构 1.1 一些晶格的实例 1.2 晶格的周期性
1.3 晶向、晶面和它们的标志 1.4 倒格子
1.5 晶体的宏观对称性 1.6 点群 1.7 晶格的对称性 1.8 晶体表面的几何结构 1.9 非晶态材料的结构 1.10 准晶态 第二章 固体的结合 2.1 离子性结合 2.2 共价结合 2.3 金属性结合 2.4 范德耳尔斯结合
2.5 元素和化合物晶体结合的规律性 第三章 晶格振动与晶体的热学性质 3.1 简谐近似和简正坐标 3.2 一维单原子链
3.3 一维双原子链 声学波和光学波 3.4 三维晶格的振动 3.5 离子晶体的长光学波 3.6 确定晶体振动谱的实验方法
3.7 局域振动
3.8 晶格热容的量子理论 3.9 晶格振动模式密度 3.10 晶格的状态方程和热膨胀 3.11 晶格的热传导 3.12非晶固体中的原子振动 第四章 能带理论 4.1布洛赫定理
4.2 一维周期场中电子运动的近自由电子近似 4.3 三维周期场中电子运动的近自由电子近似 4.4 赝势
4.5 紧束缚近似—原子轨道线性组合法 4.6 晶体能带的对称性 4.7 能态密度和费米面 4.8 表面电子态 4.9 无序系统中的电子态
第五章 晶体中电子在电场和磁场中的运动 5.1 准经典运动
5.2 恒定电场作用下电子的运动 5.3 导体、绝缘体和半导体的能带论解释 5.4 在恒定磁场中电子的运动 5.5 回旋共振
5.6 德?哈斯—范?阿尔芬效应 第六章 金属电子论 6.1费米统计和电子热容量 6.2功函数和接触电势 6.3分布函数和玻尔兹曼方程 6.4 弛豫时间近似和电导率公式 6.5 各向同性弹性散射和弛豫时间 6.6 晶格散射和电导
6.7 玻尔兹曼方程的局限性 Kubo-Greenwood公式 6.8 非晶态金属的电导率及其温度关系 6.9 金属—绝缘体转变
六、修读要求
要求学生课前预习、课后复习、独立地完成每节课布置的作业，善于总结和发现问题并及时解决，形成独立思考与解决问题的能力。 七、学习评价方案
最终成绩=过程成绩（30%）（其中：考勤分5%，课堂表现分5%，作业小测分10%，期中考试10%）+期末成绩70% 八、课程资源
教材：
黄昆原著，韩汝琦改编，固体物理学，高等教育出版社，1988 参考书目：
1、 C. 基泰尔著，项金钟、吴兴惠译，固体物理导论（原著第八版），化学工业出版社，
2012
2、 方俊鑫，陆栋，《固体物理学》上海科学技术出版社 九、其他需要说明的事宜 无
四、《计算物理》课程教学大纲
一、教师或教学团队信息 教师姓名 职称 办公室 梁云烨 副研究员 10号楼340 叶翔 研究员 10号楼433 二、课程基本信息
课程名称（中文）：计算物理
课程名称（英文）：Computational Physics
课程类别：□通识必修课 □通识选修课 ■学位基础课 □专业方向课 □专业拓展课 □实践性环节
课程性质*：■学术知识性 □方法技能性 □研究探索性 □实践体验性 培养的核心能力和素养（多选）：
■自主学习 ■自主发展能力 ■批判性思维能力 ■解决问题能力 □沟通交流能力 □团队合作能力 □国际素养 □信息素养 □领导力素养 课程代码：
周学时： 4 总学时： 72 学分：3 先修课程：高等数学，大学物理，计算机程序设计 授课对象：物理系研究生
一、 课程的性质与目的：
计算物理学是借助计算机的计算能力，通过数值计算的方法，来解决实际的物理问题的科学。由于可以定性及定量地解决一些实际的物理问题，目前，在物理学研究中正获得越来越广泛的应用。其与理论、实验一起列为研究物理的三大支柱。由于计算机计算能力的不断提高，各种不同的开源或商业计算程序的出现，计算物理学发展很快，潜力巨大。本课程以物理专业研究生为主要授课对象，结合典型的物理问题，有选择地介绍若干主要的方法和计算软件，使学生初步掌握物理模型与数学建模的方法，提高科学研究的能力，培养其独立解决科学问题的能力。
二、 教学内容：
1． 绪论
电话 64322726 电子信箱 liangyunye@ shnu.edu.cn yexiang@shnu.edu..cn 通过简单的例子，对计算物理的应用范围有一个基本的认识；理解计算物理学对物理学研究中的意义；学习MATLAB或Octace等程序的一些基本功能。
学习重点：熟练掌握MATLAB的命令，特别是对矩阵的一些基本操作、可视化方法，学习使用帮助文件。
学习难点：正确编写简单的可执行脚本、循环、判断等命令。
2． 基本数值方法
掌握常用的插值、最小二乘法、积分与微分、求根及极值等方法的原理，能熟练调用MATLAB中的相关函数实现以上功能，可以编写相关的程序实现这些功能。 学习重点：熟练调用相关函数，并用它们实现较为复杂的功能。 学习难点：相关函数的适用范围。
3． 常微分方程的数值解法
掌握常微分方程的数值解法，如龙格－库塔方法的基本理论，使用常微分方程数值解法解决物理学中的运动学问题以及其他初值问题。理解常微分方程中的刚性问题以及边值问题以及本征值问题的解法。
学习重点：龙格－库塔方法解决物理学中的运动学问题。 难点：龙格－库塔方法的编程以及物理问题建模。
4． 傅立叶变换
掌握离散傅立叶变换的基础知识及其在物理学中的应用。学会使用MATLAB中的快速傅立叶变换求解问题。知道一些常用的实现快速傅立叶变换的程序包，如FFTW等。 学习重点：学会快速傅立叶变换及其逆变换。 学习难点：运用快速傅立叶变换解决实际的问题。
5． 拓展
介绍目前计算物理中特别是涉及到凝聚态固体材料性质计算的常用方法、计算程序及其运用方法。将介绍目前主要计算分子等材料的常用量子化学程序，如Gaussian、Gammes等。介绍计算固体材料性质的基于密度泛函的第一性原理程序，如VASP、Wien2k、Siesta、Quantum Espresso等。计算电子输运性质的程序如ATK等。以及处理相关材料结构，可视化图形界面程序，分析软件等。
学习重点：使学生对不同软件适用的相应体系有一个基本的认识。在今后的研究中，可以自主选择相关计算程序完成研究课题。
学习难点：不同方法及不同程序的局限性与适用范围。
三、 考核：
考核内容主要为考勤情况，作业成绩，期中与期末考试成绩。其中考勤占10%，作业占30%，期中考试占20%，期末考试占40%。
四、 教材：计算物理学，作者：马文淦，科学出版社
五、 参考书目：计算物理的MATLAB解法与可视化，作者:唐炼/赵昆，中国石化出版社
五、《低维物理与薄膜技术》课程教学大纲
一、教师或教学团队信息 教师姓名 职称 办公室 黄磊 教授 西部10号楼315室 张毅闻 教授 西部10号楼314室
二、课程基本信息
课程名称（中文）：低维物理与薄膜技术
课程名称（英文）：Low - dimensional physics and thin film technology 课程类别：□通识必修课 □通识选修课 ■学位专业课 □专业方向课 □专业拓展课 □实践性环节
课程性质*：■学术知识性 ■方法技能性 □研究探索性 □实践体验性 培养的核心能力和素养（多选）：
■自主学习 □自主发展能力 □批判性思维能力 ■解决问题能力 □沟通交流能力 □团队合作能力 □国际素养 □信息素养 □领导力素养 课程代码：
周学时： 4 总学时：64 学分：4 先修课程：固体物理
授课对象：物理学学术型硕士研究生
三、课程简介
《低维物理与薄膜技术》是物理学学术型硕士研究生的一门主干专业课程，低维物理是目前凝聚态物理的前沿方向之一，为研究纳米材料提供相应的物理基础。薄膜技术是先进制造业的基础，涉及范围包括集成电路与电子元器件、显示器和LED照明、信息记录与储存、MEMS与传感器和太阳能电池等高技术产业。通过本课程的学习使学生获得低维物理方面的基本理论、基本知识，掌握薄膜制备结构和性能等方面的基础知识与技能，为硕士生开展后续专业课的学习和开展学位论文的研究，提供必要的理论基础和实验技能训练。
四、课程目标
本课程概括可分为四大部分。第1～3章，低维物理的基本知识和性质的阐述；第4～6章，零维（0D）和一维（1D）材料与器件；第7～8章归结为表面物理与薄膜生长；第9～11章，薄膜技术。全部课堂教学为64学时。
五、教学内容与进度安排
第一章 低维材料的结构和基本特性 1. 课时数：6
2. 讲授内容或训练技能，重点、难点
? 低维材料体系与维度
? 低维材料的特征长度与小尺寸效应 ? 低维材料的表面与界面效应
电话 64328968 64321622 电子信箱 leihuang@shnu.edu.cn zhang_yw@shnu.edu.cn