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博士研究生招生考試（初試）
考試大綱匯編
（2019 年）
研究生院 編
2018 年 11 月
2002 固體物理
一、總體要求
固體物理學是研究固體的微觀結構、物理性質，以及構成物質的各種粒子（原
子、離子、電子等）之間相互作用與運動規律的學科，是學習和研究自然科學和
工程技術許多領域的理論基礎。本科目的考試內容包括晶體結構、晶格振動、能
帶理論和金屬電子論等。要求考生熟練掌握固體物理學的基本概念、基本原理和
基本的物理方法，并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。
二、內容及比例
1.晶體結構：10%左右
單晶、準晶和非晶的結構上的差別
晶體中原子的排列特點、晶面、晶列、對稱性
簡單的晶體結構，二維和三維晶格的分類
倒易點陣和布里淵區
X 射線衍射條件、基元的幾何結構因子及原子形狀因子
2.固體的結合：7%左右
固體結合的基本形式
共價晶體，金屬晶體，分子晶體與離子晶體，范德瓦爾斯結合，氫鍵，馬德
隆常數
3.晶格振動與晶體的熱學性質：20%左右
一維鏈的振動：單原子鏈、雙原子鏈、聲學支、光學支、色散關系
格波、簡正坐標、聲子、聲子振動態密度、長波近似
固體熱容：愛因斯坦模型、德拜模型
非簡諧效應：熱膨脹、熱傳導
中子的非彈性散射測聲子能譜
4.能帶理論：25%左右
布洛赫定理
近自由電子模型
緊束縛近似
費密面、能態密度和能帶的特點
5.固態電子論基礎：15%左右
經典自由電子論
費米分布函數與費米能級
索末菲自由電子氣模型
金屬的熱容、電導與熱導
功函數與接觸電勢差
經典自由電子論與倫敦方程
6.晶體中的缺陷：8%左右
點缺陷
線缺陷
面缺陷
擴散和原子的布朗運動
半導體中的雜質和缺陷能級
7.晶體的導電性：15%左右
分布函數與玻耳茲曼方程
晶體中的散射機制
弛豫時間近似與金屬和半導體的電導率
遷移率與溫度的關系
電導率與溫度的關系
三、題型及分值比例
1.名詞解釋：15 分左右（15%）
2.簡答題：30 分左右（30%）
3.計算題：25 分左右（25%）
4.論述題：30 分左右（30%）
四、參閱書目
1.曹全喜：《固體物理基礎》，西安電子科技大學出版社，2008.
2.黃昆 原著 韓汝琦 改編：《固體物理學》，高等教育出版社，1988。
3001 材料科學導論
一、總體要求
要求考生重點掌握基本概念、基本原理、基本方法及其運用，對基本定義的
內涵要確切掌握，了解材料制備、性能表征和設計等方面的基本知識和進展。不
必記憶復雜公式及其推導，但要了解概念的物理實質及應用條件。
二、內容及比例
（一）材料的結構（30%）
1.晶體結構：10%
基本知識點：結晶學基礎；晶體中質點的結合力與結合能；晶體中質點堆積；
無機化合物及硅酸鹽晶體結構。
2.晶體結構缺陷：10%
基本知識點：晶體結構缺陷的類型；點缺陷；固溶體；非化學計量化合物。
3.非晶態結構與性質：5%
熔體結構；熔體性質；玻璃形成；玻璃結構；常見玻璃類型。
4.表面結構與性質：5%
固體表面及其結構；潤濕與粘附。
（二）材料制備工藝基礎（40%）
1.相平衡與相圖：10%
相平衡及其研究方法；單元、二元以及三元系統。
2.固體中的擴散：5%
擴散動力學；固體擴散機構與擴散系數；影響擴散系數的因數。
3.相變原理：5%
相變概述；液相-固相的轉變—成核-生長相變。
4.固相反應：10%
固相反應概論；固相反應機理；固相反應動力學；影響固相反應的因素。
5.燒結：10%
燒結概述；燒結過程及機理；固相燒結；再結晶與晶粒長大；液相燒結；影
響燒結的因素。
（三）材料表征技術（30%）
1.X 射線衍射（XRD）：（10%）
X 射線衍射（XRD）分析物理基礎、幾何條件、衍射強度以及粉末衍射儀結構
和分析應用。
2.掃描電子顯微鏡（SEM）：（10%）
掃描電子顯微鏡（SEM）光學基礎、電子與固體相互作用以及掃描電鏡結構及
應用。
3.熱分析（DTA/TG）：（10%）
熱分析（DTA/TG）分析基本原理及應用。
三、題型及分值比例
考試時間 180 分鐘，滿分 100 分
1.選擇題(30 分)
2.簡答題(30 分)
3.論述題(40 分)
四、參閱書目
1.張聯盟、黃學輝、宋曉嵐編，《材料科學基礎》，武漢理工大學出版社，2008
年 8 月第 2 版。
2.楊南如主編，《無機非金屬材料測試方法》，武漢理工大學出版社，1990 年
8 月第 1 版。
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