材料物理基礎共分7章。前3章扼要介紹材料物理所涉及的量子力學概念、統計力學基本知識、經典物理學方面的波動現象、原子結構、化學健、晶體結構及金屬中的電子態，為沒有學過固體物理的讀者提供一些基礎知識。其餘各章主要介紹材料的熱、電、磁及介電性能的物理本質。本書可作為材料科學與工程類專業碩士研究生的教材或參考書，也可供材料學與工程領域的大專院校教師和科技工作者參考。
基本介紹
- 書名：材料物理基礎
- 作者：任鳳章
- 頁數：256 頁
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2006年09月
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
材料物理是介於物理學與材料學之間的一門邊緣學科，所涉及面極廣，它旨在利用物理學中的一些基礎知識來闡明材料的各種物理性能和轉變過程。本書突出基礎，略去了一些過去深奧的專業闡述，突出物理學的主幹，從物理學的一些基本概念、基本原理和基本定律出發，闡述材料本身的結構、性質和它們一些外界條件下發生的變化及其變化規律。
目錄
前言
第1章 固體物理基礎
1.1 量子力學引論
早期量子論
德布羅意物質波
測量和測不準原理
薛丁格方程
1.2 波動現象
波的基本方程式
諧波
變數分離
波的疊加
傅立葉解析
波束(波包)
波束的運動
1.3統計力學概要
系統的微觀運動狀態描述
分布和微觀狀態
玻耳茲曼分布
玻色分布和費米分布
第2章 原子結構、化學鍵及晶體結構
2.1 原子結構
氫原子
核外電子的排布規律及周期表中各元素原予的電子層結構
2.2 分子結構與化學鍵
原子間作用力及由來
化學健
2.3 晶體結構
晶體學基礎
典型晶體結構
第3章 金屬電子論
3.1 經典自由電子論
經典自由電子論的基本假設
經典自由電子論的主要成就
經典自由電子論遇到的困難及原因
3.2 量子自由電子理論
阱內勢能為零的電子狀態
三維自由電子
量子自由電子理論對金屬導電及電子比熱的解釋及遇到的問題
3.3 周期勢場和布洛赫(A.Bloch)定律
周期勢場
布洛赫定律
克龍尼格一潘納(Kronig—Penney)模型
3.4 能帶理論
準自由電子近似
緊束縛電子近似(原子軌道線性組合法)
3.5 能帶中的電子運動
電子速度v(k)與波矢k的關係
有效質量m*與波矢大小k的關係
3.6能帶理論的簡單套用
導體、半導體和絕緣體的能帶
金屬的能帶
合金中的能帶
第4章 晶格振動和晶體的熱學性質
4.1 晶格振動的經典理論
一維簡單晶格振動
一維複式格子振動
聲學波和光學波
周期性邊界條件(玻恩一卡門(Born—Karman)邊界條件)
4.2晶格振動的量子化
一維簡單晶格振動的總能量
三維複式格子的總能量
4.3固體的熱容
晶態固體熱容的經驗定律和經典理論
晶態固體熱容的量子理論
固體熱容與組織及狀態的關係
4.4固體的熱膨脹
晶格振動的非諧效應——熱膨脹的物理本質
熱膨脹係數與其他物理量之間的關係
固體材料熱膨脹的一些規律
4.5 固體熱膨脹的反常現象
因瓦效應的微觀機制
因瓦合金的一些特性
4.6固體的熱傳導
固體材料熱傳導的巨觀規律
固體傳熱的微觀機理
影響熱導率的因素
第5章 材料的電導性能
5.1金屬材料的電導性能
金屬材料電導機制與馬基申定理
影響純金屬導電的因素
固溶體合金的導電特性
金屬化合物、中間相及多相合金導電性
5.2半導體導電性能
本徵半導體
雜質半導體
半導體的表面能級
半導體接觸
5.3超導體
超導態三個重要特徵
超導態三個性能指標
兩類超導體
超導現象的物理本質
第6章 材料的介電性能
6.1 電介質的極化
極化現象及物理量
巨觀極化強度與微觀極化率的關係(在靜電場中)
電介質極化機制
6.2 交變電場下的電介質行為
復介電常數和介質損耗
電介質弛豫和頻率回響
介電損耗分析
6.3 電介質在電場中的破壞
熱擊穿機制
電擊穿機制
局部放電擊穿
6.4 鐵電性
鐵電體、電疇
鈦酸鋇自發極化的微觀機理及電疇的形成
鐵電體的臨界性質
6.5壓電性和熱釋電性
壓電性
熱釋電性
第7章 材料的磁性能
7.1 磁學基本量及物質磁性分類
磁學基本量
物質的磁性分類
7.2 原子和離子的固有磁矩
孤立原子(離子)本徵磁矩
固體中的原子(離子)磁矩
7.3 物質的抗磁性和順磁性
抗磁性
順磁性
抗磁性金屬與順磁性金屬
7.4 鐵磁體(包括鐵氧體)自發磁化
外斯(P.E.wleiss)鐵磁性假說
直接交換作用
間接交換作用
7.5 鐵磁體中的磁晶各向異性、磁致伸縮
磁晶各向異性能
退磁場能
磁致伸縮
7.6 疇壁與磁疇結構
疇壁
磁疇
單疇結構
參考文獻
