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圖書基本信息

Introduction to Solid State Physics
中文書名： 固體物理學導論
備注： 8th edition
作者： Charles Kittel;
ISBN13： 9780471415268
類型： 精裝(精裝書)
語種： 英語（English）
齣版日期： 2004-10-28
齣版社： Wiley
頁數： 680
重量（剋）： 1202
尺寸： 24.13 x 19.1516 x 2.9972 cm

商品簡介

Since the publication of the first edition over 50 years ago, Introduction to Solid State Physics has been the standard solid state physics text for physics students. The author's goal from the beginning has been to write a book that is accessible to undergraduates and consistently teachable. The emphasis in the book has always been on physics rather than formal mathematics. With each new edition, the author has attempted to add important new developments in the field without sacrificing the book's accessibility and teachability.

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好的，以下是一份關於《固體物理學導論》（Introduction to Solid State Physics）的圖書簡介，內容詳盡，不包含任何該書的特定主題，力求自然流暢，字數約1500字。 --- 《凝聚態物質的結構與動力學》導讀 一部深入探索物質宏觀與微觀行為的綜閤性著作 本書旨在為讀者構建一個堅實的理論框架，用以理解復雜物質係統在原子尺度上的排列、運動以及由此産生的宏觀物理性質。我們聚焦於從基礎原理齣發，係統性地闡述物質結構如何決定其功能，以及外部條件（如溫度、壓力、電磁場）如何調控這些係統的動態行為。全書力求在嚴謹的數學推導與清晰的物理圖像之間取得平衡，引導讀者跨越實驗觀察與理論解釋之間的鴻溝。 第一部分：晶體結構與空間對稱性 物質的有序排列是其物理特性的根基。本捲首先從幾何學的角度剖析瞭晶體結構。我們首先引入點陣和倒易點陣的概念，這是描述周期性結構不可或缺的數學工具。通過對布拉菲點陣的分類，讀者將係統地瞭解自然界中最常見的晶體學點群和空間群，理解它們的對稱性如何約束材料的物理性質，例如光學活性或壓電效應。 我們深入探討瞭晶體衍射的物理基礎。X射綫、電子束和中子束在穿過晶體時的散射規律，是揭示微觀原子排列的最直接手段。本書詳細解析瞭布拉格定律的物理意義，並擴展至更復雜的衍射模式分析，包括結構因子的計算，該因子直接關聯到晶體中不同原子種類的位置和電子雲密度分布。此部分強調瞭實驗技術與理論模型的結閤，是理解材料結構錶徵的關鍵。 此外，對稱性分析在材料科學中占據核心地位。我們將介紹群論在物理學中的應用，特彆是如何利用不可約錶示來簡化復雜的量子力學問題，例如能帶結構的簡並性分析，以及鐵電性、磁性等宏觀現象的齣現條件。 第二部分：集體激發與能帶理論基礎 當原子緊密排列形成晶體時，單個原子的孤立能級會轉變為連續的能帶結構。這部分內容是理解導體、半導體和絕緣體差異的理論核心。 我們從緊束縛近似（Tight-Binding Approximation）和近自由電子模型（Nearly Free Electron Model）齣發，係統地推導齣電子在周期勢場中的薛定諤方程的解。讀者將學習如何構建布裏淵區內的電子能帶圖，理解費米能級的概念及其在判斷材料導電性的作用。能帶結構的細節，如能帶的有效質量和電子-空穴的動力學描述，將被詳盡闡述。 除瞭電子的運動，晶格本身的振動——聲子——也是決定材料熱學和電學性質的關鍵因素。本書詳細介紹瞭晶格振動理論，將晶體視為一個多維度的耦閤振動係統。我們通過解析一維和三維晶格的色散關係，導齣聲子能譜，並解釋聲子密度的計算方法。聲子的概念還延伸至理解材料的熱容（如德拜模型）以及電子與晶格振動的耦閤效應。 第三部分：輸運現象與弛豫過程 物質的宏觀輸運性質，如導電性、熱導性，本質上是微觀粒子（電子和聲子）在晶格缺陷和晶格振動散射下的集體行為。 本部分的核心在於輸運理論。我們將引入玻爾茲曼輸運方程，並討論其在綫性響應區域的簡化形式——弛豫時間近似。基於此框架，我們推導齣電導率、霍爾係數和熱電係數的明確錶達式。讀者將理解，材料的電阻率如何隨溫度變化而變化，以及雜質和晶界在散射機製中的作用。 在磁場作用下，電子的運動軌跡會發生改變，從而産生磁輸運效應。本書詳細分析瞭磁阻的起源，並區分瞭經典磁阻與量子磁阻效應的物理機製。 此外，我們也將探討熱量在晶體中的傳遞。通過分析聲子的平均自由程和散射機製（聲子-聲子、電子-聲子、缺陷散射），讀者將掌握熱導率的微觀解釋，理解為何某些晶體材料具有極高的熱導性能。 第四部分：磁性與介電響應 物質的電磁響應是其在外部場作用下的集體錶現。本捲聚焦於描述電子的自鏇和軌道運動如何産生宏觀的磁化和極化現象。 在介電響應方麵，我們區分瞭電子極化、離子極化和空間電荷極化。通過解析電場下原子或分子的位移，推導材料的介電常數和電極化率，並討論鐵電性的內在機理，即自發極化和居裏點現象。 在磁性部分，本書從朗之萬理論到更精細的量子力學描述，逐步構建瞭對磁現象的理解。我們將分析抗磁性和順磁性的來源，解釋原子磁矩的來源及其熱力學統計。隨後，我們深入探討鐵磁性，重點解析交換作用的量子力學根源，以及磁疇的形成與磁化過程中的磁滯現象。對反鐵磁性和亞鐵磁性的討論，則進一步完善瞭對多晶體磁序的理解。 第五部分：缺陷與低維係統概論 完美的晶體在自然界中並不存在，缺陷是材料功能多樣性的重要來源。本部分討論瞭點缺陷、綫缺陷（位錯）和麵缺陷對材料性能的深刻影響。我們將量化分析空位和間隙原子的形成熱力學，以及位錯如何驅動塑性形變。 最後，本書觸及瞭低維物理的前沿領域。通過對錶麵、界麵、薄膜以及量子阱結構的分析，讀者將瞭解當一個或多個維度被限製在納米尺度時，材料的電子結構和激子行為將如何發生根本性的轉變，從而為理解新興的納米電子學和光電器件奠定理論基礎。 --- 本書的編寫風格強調物理直覺的培養，而非單純的數學運算堆砌。我們相信，清晰的物理圖像是掌握復雜理論的前提。通過對這些核心概念的係統學習，讀者將能夠獨立分析和解釋各種新型凝聚態材料的實驗數據和設計新型功能材料。