晶体化学论文选题

第1章 绪论1 古希腊的原子论2 固体物理的发展史3 自然界中的固体及固体物理学7本章小结10本章参考文献10第2章 化学键和晶体形成1 原子的量子模型2 离子键和离子晶体3 共价键和共价晶体4 金属键和典型金属5 原子和分子固体25本章小结29本章参考文献30本章习题30第3章 固体结构1 晶体的几何描述2 对称性与晶格结构的分类1 对称性与二维布拉菲点阵的分类2 点群与三维布拉菲点阵的分类3 晶体的自然结构1 元素晶体的结构2 化合物的结构： 泡林规则4 倒易点阵和布里渊区1 倒易点阵2 布里渊区5 衍射与晶体结构的测定1 X射线衍射、电子衍射和中子衍射2 衍射理论6 无序固体结构1 非晶体2 准晶体3 液晶78本章小结85本章参考文献86本章习题87第4章 晶格振动和固体热性质1 爱因斯坦声子模型2 德拜声子模型3 晶格动力学和中子衍射1 晶格动力学2 光学支和声学支3 声子能谱的中子衍射测定105本章小结108本章参考文献109本章习题109第5章 固体电子理论1 德鲁德模型： 自由电子气体2 索末菲模型： 自由电子费密气体1 电子的比热容2 电导率和热导率3 电子从金属表面的热发射4 霍尔效应3 能带理论1 布洛赫定理2 紧束缚模型3 弱晶格势近似4 密度泛函理论与能带计算法的介绍5 真实能带和费密面6 半经典模型和有效质量146本章小结149本章参考文献149本章习题151第6章 固体的电性质： 输运过程1 导体2 半导体1 半导体的特性2 载流子浓度和迁移率3 半导体器件的基本概念3 超导体1 超导体的特性2 唯象理论3 微观BCS理论199本章小结202本章参考文献202本章习题204第7章 固体的磁性1 磁性的量子力学根源1 单原子近似： 原子磁矩2 自由电子近似： 朗道能级2 磁性的类别1 抗磁性2 顺磁性3 铁磁性4 反铁磁性和亚铁磁性3 自旋与基本粒子的相互作用1 中子磁性衍射和磁结构2 自旋波与中子非弹性散射3 电子自旋共振和核磁共振239本章小结242本章参考文献243本章习题245第8章 固体的介电性质和光学性质1 固体的光性质、电性质和磁性质的统一2 洛伦兹光学模型和电极化过程1 德鲁德金属光学模型3 激光： 爱因斯坦的受激辐射理论1 辐射的量子力学理论2 微波激射器和激光器260本章小结263本章参考文献264本章习题265索引266

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按晶体化学的分类系统，无机物的晶体主要划分为单质、二元化合物、多元化合物、含氢化合物、合金等体系。在金属单质中，基于金属键的特征，可将金属单质的立体结构归结为等径圆球的密堆积。在金属单质中占主导地位的结构型式为与A1、A2、A3符号对应的立方最密堆积、立方体心密堆积和六方最密堆积。对非金属单质，因其中定域共价键占主导地位，起支配作用的结构化学规律是8-N规则。N是非金属元素所属的族数，8-N是指每个原子与邻近原子可形成共价（单）键的数目。如对硫和硒，N=6，则每个硫或硒原子邻接原子数为8-N=2，因而硫和硒可形成环状或链状的分子。简单二元离子化合物的典型结构有氯化钠型、氯化铯型、立方硫化锌型、六方硫化锌型、氟化钙型和金红石型等。在一般场合，因负离子的半径大，它在占据空间上起主导作用，因而多采取A1型、A3型或其他的紧密堆积方式，而正离子则按正、负离子半径比而占据负离子在密堆积中所形成的四面体、八面体等多面体孔隙。例如，氯化钠的结构可描述为氯离子作A1型立方最密堆积，而钠离子 Na+则占满全部Cl-所形成的八面体空隙。在氟化钙中，F-作简单立方堆积，而所有Ca2+离子则占据半数由F-所形成的立方体空隙。上述实为两种半径不同的圆球密堆积问题。　对于二元离子化合物，由于整个晶体必须保持电中性，正、负离子的电价比和配位数比必然受正、负离子数量比的制约如下：关于正、负离子半径比r+/r-和极化因素变迁对结构型式的影响，可以AB2型化合物的型变规律为例说明之（见图）。当r+/r-下降时，极化程度将上升而导致高对称的离子性结构氟化钙型和金红石型通过过渡的二氧化硅型而向分子型的二氧化碳结构型转化。另外，随着过渡元素极化力之增强及负离子可极化性的上升，高对称的构型将通过氯化镉、碘化镉、硫化钼等层型结构向岛型的结构型过渡。多元化合物的类型甚多，包括各种简单和复杂的含氧酸盐、各种金属配合物和簇合物等。对于离子性成分高的化合物晶体，鲍林规则具有重要的指导作用。对于原子簇金属化合物，晶体结构所提供的原子键合方式和关于键长、键角的信息将对成键本质的了解和成簇规律的总结提供重要的依据。例如，一般可根据金属原子间的距离来判断是否有含金属键成分的M-M键的存在等。对于含氢体系，如酸、酸性盐、氢氧化物、水合物等，需要强调的是最大限度地形成氢键的晶体化学原理。在合金体系中，占主导地位的组成者是电负性小（或电正性大）的元素。合金中的物相一般可分为金属固溶体和金属化合物两种类型，金属化合物又分为组成可变和组成确定的两种。一般，组成者的电化学性质（主要指电负性）、原子半径、单质结构型式越相近，则生成固溶体的倾向越大；电化学性质和原子半径相差越大，则生成金属化合物的倾向就越大。合金体系一般多用多晶粉末法结合相图、化学图进行研究。合金体系的晶体化学与材料科学关系密切，在国民经济中有重要意义。蛋白质晶体化学，研究蛋白质晶体结构的物理化学分支学科。蛋白质分子是由上百或更多的α-氨基酸作为单体缩合而成的多肽（见肽）链构成的。能构成蛋白质中多肽链的α-氨基酸总共有 20种L－氨基酸。通过它们不同的组合和排列形成氨基酸顺序不同的多肽链，然后这些多肽链进一步通过交联构成千万种蛋白质分子。