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固体物理知识总结4

固体物理第四周

1.2晶体结合的规律

分子轨道能级

电离度
电离度=1，B原子的价电子完全转移到A原子，离子键；
电离度=0，A和B原子的价电子均匀分布，两个原子共享所有价电子，共价键；
电离度越大，离子性成分越强。

离子晶体的结合能
马德隆常数
考虑排斥能

共价结合
饱和性：一个原子只能有一定数目的共价键。
方向性：原子只在特定的方向上形成共价键；共价键强弱决定于两个电子轨道相互交叠的
程度；原子在价电子波函数最大的方向上形成共价键；共价晶体一般硬而脆，由于共价键
具有确定的方向，难以改变。

杂化轨道
杂化：在成键的过程中，由于原子间的相互影响，同一原子钟几个能量相近的不同类型的
原子轨道（即波函数），可以进行线性组合，重新分配能量和确定空间方向，组成数目相
等的新原子轨道，这种轨道重新组合的方式称为杂化。

金属性结合——金属键
基本特点是电子的“共有化”；
在结合成晶体时，原来属于各原子的价电子不再束缚在原子上，而转变为在整个晶体内运
动，其波函数遍及于整个晶体。
在晶体内部，一方面是由共有化电子形成的负电子云，另一方面是浸在这个负电子云中的
带正电的各离子实。
负电子云与离子实之间存在库仑吸引力，体积越小，电子云越密集，库仑能量降低，表现
了把原子聚合起来的作用。

1.3 原子和分子固体

范德瓦尔斯结合
对离子、共价、金属结合，原子的价电子状态在结合成晶体时发生了根本变化：价电子的
波函数发生了变化。
范德瓦尔斯结合：结合为晶体时电子的运动状态没有发生变化。

原子负电性规定
表征原子对价电子的束缚强弱物理量
电离能：使一个原子失去一个电子所必需的能量；
亲合能：一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放的能量。
负电性=0.18（电离能+亲合能（单位eV）），标准：Li原子负电性=1。

1.6 非晶体、准晶体

非晶体
非晶体：组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它的物理
性质在各个方向上时相同的，叫“各向同性”，没有固定的熔点。

准晶体

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