凝聚態(tài)物理課程教學(xué)大綱

1、凝聚態(tài)物理課程教學(xué)大綱Course Outline課程基本信息（Course Information）課程代碼（Course Code）PH425*學(xué)時(shí)（Credit Hours）64*學(xué)分（Credits）4*課程名稱（Course Title）凝聚態(tài)物理Condensed Matter Physics*課程性質(zhì)（Course Type）此課程是針對(duì)致遠(yuǎn)學(xué)院物理學(xué)專業(yè)的本科生課程授課對(duì)象（Target Audience）本科生*授課語言(Language of Instruction)中文*開課院系（School）物理與天文學(xué)院先修課程（Prerequisite）大學(xué)物理授課教師（Instr

2、uctor）朱卡的課程網(wǎng)址(Course Webpage)無*課程簡介（Description）本課程將凝聚態(tài)系統(tǒng)中的固體體系作為研究對(duì)象，主要包括宏觀尺度的理想晶體系統(tǒng)。課程從基本理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)出發(fā)，并結(jié)合固體物理前沿領(lǐng)域的最新發(fā)展，著重講解晶體結(jié)構(gòu)、晶體衍射和倒格子、晶體結(jié)合、晶格振動(dòng)與熱學(xué)性質(zhì)、自由電子費(fèi)米氣體、能帶理論、半導(dǎo)體晶體、費(fèi)米面和金屬以及晶體中的基本元激發(fā)等，探討這些固體系統(tǒng)中的基本理論以及在未來信息技術(shù)和能源技術(shù)等方面的潛在應(yīng)用可能性。通過本課程，培養(yǎng)學(xué)生掌握在固體物理中的思維方式及研究方法，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)其它課程打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。*課程簡介（Description）Con

3、densed matter physics is the biggest subfield in modern physics. In this course, I will focus on the crystal structure, reciprocal lattice, crystal binding, crystal vibrations (phonons) and thermal properties, free electron Fermi gas, energy bands, semiconductors, Fermi surfaces and metals, and some

4、 elementary particles in crystal such as plasmons, polaritons, and polarons. Based on the newest developments in condensed matter physics, I will introduce the fundamental physics and experimental knowledge on these subjects. Their potential applications in future information and nanoscale optoelect

5、ronic devices will be also discussed. The main goal of this course is to let students know how to do cutting edge researches in condensed matter physics.課程教學(xué)大綱（course syllabus）*學(xué)習(xí)目標(biāo)(Learning Outcomes)1清晰思考和用語言文字準(zhǔn)確表達(dá)的能力；2發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力；3批判性思考和創(chuàng)造性工作的能力；4終生學(xué)習(xí)的能力。*教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度安排及要求(Class Schedule&Requirem

6、ents)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)教學(xué)方式作業(yè)及要求基本要求考查方式第一章晶體結(jié)構(gòu)（第1-2周）1.1原子的周期性排列1.2晶格的基本類型1.3簡單晶體結(jié)構(gòu)每周4學(xué)時(shí)課堂講授第二章 晶體衍射和倒格子（第3-4周）2.1 晶體衍射2.2 倒格子和布里淵區(qū)2.3 結(jié)構(gòu)因子每周4學(xué)時(shí)課堂講授第三章晶體結(jié)合（第5-6）3.1 惰性氣體晶體3.2 離子晶體3.3 共價(jià)晶體3.4 金屬晶體每周4學(xué)時(shí)課堂講授第四章晶格振動(dòng)與熱學(xué)性質(zhì)（第7-10周）4.1 晶格振動(dòng)和聲子4.2 聲子比熱4.3 非諧晶體相互作用4.4 導(dǎo)熱性每周4學(xué)時(shí)課堂講授第五章自由電子費(fèi)米氣體（第11-12）5.1 自由電子氣5.2 電子氣比熱5.3

7、 電導(dǎo)5.4 磁場(chǎng)中的電子運(yùn)動(dòng)每周4學(xué)時(shí)課堂講授第六章能帶理論和半導(dǎo)體（第13-14周）6.1 近自由電子模型6.2 布洛赫定理6.3 帶隙6.4 運(yùn)動(dòng)方程6.5 雜質(zhì)導(dǎo)電性每周4學(xué)時(shí)課堂講授第七章費(fèi)米面和金屬（第15-16周）6.1費(fèi)米面的結(jié)構(gòu)6.2 能帶計(jì)算6.3費(fèi)米面研究中的實(shí)驗(yàn)方法每周4學(xué)時(shí)課堂講授第八章晶體中的基本元激發(fā)（第16周）5.1 等離激元5.2極化激元5.3 極化子每周4學(xué)時(shí)課堂講授*考核方式(Grading)學(xué)習(xí)成績：平時(shí)成績（30）考試成績（70）平時(shí)作業(yè):習(xí)題 （ 基特爾, 固體物理導(dǎo)論）期末考試：閉卷*教材或參考資料(Textbooks & Other Ma

8、terials)1.C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, Eighth Edition (J.Wiley & Sons,2005)2.基特爾,固體物理導(dǎo)論， 化學(xué)工業(yè)出版社3.黃昆，固體物理學(xué)，高等教育出版社4. 閻守勝，固體物理基礎(chǔ)，北京大學(xué)出版社5. 馮端和金國鈞, 凝聚態(tài)物理學(xué), 高等教育出版社6. P. W. Anderson, Basic notions of condensed matter physics, Benjamin-Cummings, Menlo Park (1984)7. P. M. Chaikin & T.C. Lubensky, Principles of c