导语

  

内容提要

  

    本套书旨在阐释理解材料电子性质所需要的基本概念和数学方法，全书分为上、下两册。本书为上册，分三个部分：第一部分为材料科学与工程及材料性质的简介；第二部分为物质及其运动和材料中的物质结构，该部分说明了更广泛的关于物质结构的概念，是理解电子性质的前提；第三部分为电子结构的基本问题和各种系统中的电子结构，是理解材料中电子性质的基础。
    本书对许多概念的历史做了简要的说明；书中涉及大量的数学计算，都给出了详细的推导过程；且通过实例和简单的计算或估算来说明有关概念。
    本书可作为固体物理、材料物理、量子化学以及计算材料科学等课程的参考书或教材。

前言
第一部分 材料及其性质
第1章  材料及性质概论
  1.1  材料概论
    1.1.1  材料科学与工程四要素
    1.1.2  材料的分类和发展
    1.1.3  材料研究的原子层次性
  1.2  材料性质的层次性、多样性和统一性
    1.2.1  材料宏观性质的层次性
    1.2.2  材料电子性质的多样性
    1.2.3  材料性质的统一性
  1.3  材料性质研究的微观理论
  参考文献
第二部分 物质结构
第2章  物质的运动
  2.1  引言
  2.2  简谐振动
    2.2.1  经典谐振子
    2.2.2  量子谐振子
  2.3  机械波
    2.3.1  两端固定的一维弦线上的机械波
    2.3.2  一维离散质点链的纵向振动
    2.3.3  三维固体中的弹性波和晶格波对应关系
  2.4  电磁场
    2.4.1  一维金属腔中的电磁场
    2.4.2  三维金属腔中的电磁场
  2.5  分子和晶格
    2.5.1  CO2分子的简正振动和简正模
    2.5.2  一维单原子晶格
    2.5.3  一般多原子分子和三维晶格的振动
  2.6  电子
    2.6.1  一维箱中的电子
    2.6.2  三维箱中的电子
  2.7  简正模的波动性和粒子性
    2.7.1  简正模的波动本质
    2.7.2  简正模的粒子性
    2.7.3  简正模的独立性
    2.7.4  简正模的实体性
  参考文献
第3章  材料中的物质结构
  3.1  统计物理基本思想和方法
    3.1.1  基本思想
    3.1.2  系综方法
  3.2  统计物理中的温度、压强和化学势
    3.2.1  孤立系统
    3.2.2  玻尔兹曼方程
    3.2.3  温度、压强和化学势
    3.2.4  微正则系综
  3.3  经典理想气体
    3.3.1  正则系综
    3.3.2  经典理想气体的正则系综方法处理
    3.3.3  单粒子系综方法
    3.3.4  经典谐振子理想气体系统
  3.4  量子理想气体
    3.4.1  量子统计法
    3.4.2  巨正则系综方法
    3.4.3  理想气体的巨配分函数
    3.4.4  三种统计分布律
    3.4.5  系统宏观量的计算公式
  3.5  经典系统和量子系统的关系
  3.6  化学势
    3.6.1  单粒子吉布斯自由能
    3.6.2  化学势的求解和取值特性
  3.7  金属中自由电子气的统计
    3.7.1  德鲁德模型下的电子比热容
    3.7.2  索末菲模型下的电子比热容
    3.7.3  电子系统的小结
  3.8  辐射场的统计和光子
    3.8.1  经典谐振子模型：瑞利-金斯公式
    3.8.2  量子谐振子模型：普朗克公式
    3.8.3  光子模型
    3.8.4  电磁场系统的小结
  3.9  晶格振动的统计和声子
    3.9.1  经典谐振子模型
    3.9.2  量子谐振子模型Ⅰ：爱因斯坦模型
    3.9.3  量子谐振子模型Ⅱ：德拜模型
    3.9.4  晶格的声子模型
    3.9.5  晶格系统的小结
  3.10  材料中微观粒子的本质
    3.10.1  物质结构的数学本质
    3.10.2  量子粒子概念的来源和本质
    3.10.3  物质结构概念的意义
  3.11  物质本性的历史和哲学
  3.12  电子的费米能及其应用
    3.12.1  费米能的意义
    3.12.2  半导体的费米能
    3.12.3  原子系统的费米能
    3.12.4  离子对系统的费米能
    3.12.5  费米能与静电势差
  参考文献
  ……
第三部分 电子结构
附录