材料物理导论PPT转文档
1、金属的自由电子气模型
认为金属中电子共有化，好比理想气体，彼此之间没什么相互作用，各自独立地在势能等于平均势能的场中运动，因而不受外力作用，只是到金属表面时才受到突然升高的势能的阻挡。这种简化模型称为自由电子气模型
要使金属中自由电子逸出体外，必须对其做功，故每个电子的能量状态就是在一定深度的势阱中运动的粒子所具有的能态。
2、问题：在一定温度下电子如何分配(占据)这些能级？
1928年索末菲(Sommerfeld)首先提出电子气体应遵从Fermi-Dirac 统计，即在热平衡条件下,电子占据在能量为E 的电子态上的几率为：
式中EF 是费米能级或化学势，其意义是在体积不变的条件下，系统增加一个电子所需的自由能。它是温度和电子数的函数。
3、能带理论是在量子自由电子论的基础上，考虑了离子实所造成的周期性势场的存在，从而导出了电子在金属中的分布特点，并建立了禁带的概念。
从连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动，到不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动，再到不连续能量分布的价电子在周期性势场中的运动，分别是经典自由电子论、量子自由电子论、能带理论这三种分析材料导电性理论的主要特征
4、周期场中电子运动模型
实际上，晶体中的电子在周期性排列的离子和其它所有电子所产生的势场中运动。这个势场并不是一个常数而是一个周期性势场。严格说来，要了解晶体中的电子状态，必须写出晶体中存在着相互作用的所有离子和电子系统的薛定谔方程，并进行求解。这是一个复杂的多体问题，无法严格求解。
采用近似方法
5、能带理论
能带论的三个基本近似：绝热近似、单电子近似、周期场近似
6、1、假设晶体中的原子实是固定不动的，按一定周期在空间排列，因而将电子运动和晶格振动分开，把多体问题化为多电子问题；绝热近似 2、假设电子间的相互作用可用某种平均作用来代替，作用在每个电子上的势场只与该电子的位置有关，而与其它电子的位置和状态无关，从而进一步将多电子问题化简为单电子问题;单电子近似
3、假设电子之间以及电子与晶体中所有原子实之间的相互作用势能具有与晶格相同的平移对称性即晶格周期性。周期场近似
7、近自由电子模型(Nearly-Free Electron Model)
这是能带理论中一个简单模型。该模型的基本出发点是晶体中的价电子行为很接近于自由电子，电子仅仅受到离子实的周期势场的微扰。能带结构通常可根据这种模型来解释；当然也有一些不能引用这种模型的情况。但这个模型毕竟能给出关于金属中电子行为的几乎所有定性问题的答案。
()/1(,)1F B E E K T f E T e -=+
8、周期场中运动的电子，其能量状态形成一系列被禁带隔开的能带，这是能带理论中最重要的结论。
能带（energy band）包括允带和禁带。
允带（allowed band）：允许电子能量存在的能量范围。
禁带（forbidden band）：不允许电子存在的能量范围。
9、满带电子与不满带电子
晶体中电子是从最低能带中的最低能级开始填充，被电子填满的能带称为满带；被电子部分填充的能带称为导带（不满带）；没有电子填充的能带称为空带。
可以证明，波矢为k的状态和波矢为-k的状态中电子的速度是大小相等但方向相反。在没有外电场时在一定的温度下电子占据某个状态的几率只同该状态的能量有关。而E(k)是偶函数，电子占有k状态的几率等于它占有-k状态的几率。因此在这两个状态的电子电流互相抵消，晶体中总的电流为零。
10、结论：
满带中的电子不导电
不满带中的电子可以导电
总结：允带又分为空带、满带、导带、价带。
空带（empty band）：不被电子占据的允带。
满带（filled band）：允带中的能量状态（能级）均被电子占据。
导带（conduction band）：电子未占满的允带（有部分电子）；或说最下面的一个空带。
价带（valence band）:被价电子占据的允带（低温下通常被价电子占满）。或最上面
的一个满带。
11、半导体的磁阻效应及其物理机制
磁阻效应：在垂直于电流方向上施加磁场，沿外加电场方向的电流密度有所降低，即表观电阻增大，称此效应为磁阻效应
物理机制
载流子所受的洛伦兹力和霍尔电场力相平衡时载流子的运动
12、
13、
14、
15、
16、半导体的迁移率
载流子的散射
在有外加电场时，载流子在电场力的作用下作加速运动，漂移速度应该不断增大，电流密度将无限增大。但欧姆定律指出，在恒定电场作用下，电流密度应是恒定的，这是什么原因呢?
载流子在半导体中运动时，便会不断地与热振动着的晶格原子或电离了的杂质离子发生作用，或发生碰撞，碰撞后载流子速度的大小及方向就发生改变。用波的概念就是说电子波在半导体中传播时遭到了散射。
17、材料磁性的分类
材料的磁性取决于材料中原子和电子磁矩对外加磁场的响应，具体可分为抗磁性、顺磁性、反铁磁性（弱磁性）、铁磁性和亚铁磁性（强磁性），常用的磁性材料是强磁性的。
抗磁性(Diamagnetism)：
磁化强度M 成为很小的负值，相对磁导率比1略小一点，磁化率χ<0(│χ│~10-5数量级)。典型抗磁性物质的磁化率χ不随温度而变。大部分的绝缘体和一部分简单金属
18、金属的抗磁性与顺磁性
实验事实：许多金属具有抗磁性，而且一般其抗磁磁化率不随温度变化。金属抗磁性来源于导电电子。
朗道首先证明，外磁场使电子的能量量子化，从连续的能级变为不连续的能级，而表现出抗磁性。
利用费密(Fermi)统计，可得：
此时χ抗
抗与温度无关，称为朗道抗磁性。 金属中的导电电子除具有抗磁性，同时不可分开的还具有顺磁性，而且顺磁磁化率比抗磁磁化率大三倍。
19、顺磁性（Paramagnetism ）
磁化率χ>0，│χ│很小，10-5 ~10-2
数量级。多数顺磁性物质的磁化率χ随温度升高而下降。它与温度T 成反比关系，遵从居里定律。大部分金属
20、铁磁性(Ferromagnetism)
特点:（1）χ>0，且数值很大，10-1 ~106数量级
（2）χ不但随T 和H 而变化，而且与磁化历史有关
（3）存在磁性变化的临界温度（居里温度）。当温度低于居里温度时，呈铁
磁性；当温度高于居里温度时，呈顺磁性。
21、反铁磁性(antiferromagnetism)
χ>0，10-5 ~10-3数量级，有些类似顺磁性。与顺磁性的最主要区别：在χ-T 曲线上χ出现极大值。极大值所对应的温度为一临界温度（奈尔温度），当T 低于奈尔温度时，为反铁磁性的磁有序结构（晶格中近邻离子磁距反平行）；当T 高于奈尔温度时，变为顺磁性。
22、亚铁磁性(ferrimagnetism)
其宏观磁性与铁磁性相同，只是磁化率χ的数量级稍低一些，100 ~103数量级。其内部磁结构却与反铁磁性的相同，但相反排列的磁距不等量。所以，亚铁磁性是未抵消的反铁磁性结构的铁磁性。
21
233243B d m n h μπχ??=- ???1/T
χ∝磁化曲线
23、小结
金属自由电子的磁性：
1)金属的抗磁性和顺磁性都来自于费密面附近的少数电子;
2)抗磁性来源于自由电子在磁场作用下做螺旋运动；
3)顺磁性来源于磁场的作用，自旋向上、向下的态密度发生变化；
4)它们都只能用量子力学来解释；磁化率与温度无关。
24、基本磁性参数
磁矩与磁偶极矩
(1)回路电流的磁矩
电流为i 安培的回路电流，其包围的面积
为S(m2)，则：μm ＝iS ，μm 方向
符合右手定则，单位是A ·m2。
(2)磁偶极子的磁偶极矩
一个磁性强弱能够用无限小的回路电流所表示
的小磁体定义为磁偶极子。设磁偶极子每端的磁荷强度为P(Wb)，两极间距为l(cm)，磁偶极矩为:
jm=Pl 单位为Wb ·m
j m = μ0μm
μ
0为真空磁导率，μ0＝4π·10-7亨利／米(H ／m)
25、磁化强度与磁极化强度
单位体积物质内所具有的磁矩矢量和称为磁化强度M ，单位体积物质内所具有的磁偶极矩矢量和称为磁极化强度J ，它们都是描述宏观物质磁性强弱的物理量。 26、物质具有铁磁性的基本条件：
(1) 物质中的原子有磁矩
(2) 原子磁矩之间有相互作用
实验事实：铁磁性物质在居里温度以上是顺磁性；居里温度以下原子磁矩间的相互作用能大于热振动能，显现铁磁性。
相互作用的强度
这个相互作用是什么？首先要估计这个相互作用有多强。铁的原子磁矩为 2.2 μB =
2.2x1.17x10-29，居里温度为103 度，而热运动能k B T = 1.38x10-23x103。假定这个作用等同一个磁场的作用，设为Hm ，那么
2.2 μB ?H m ∝k B T
H m ≈109 A ?m -1(≈107 Oe)
27、分子场唯象理论
外斯 (P .Weiss) 在 1907 年首先提出分子场理论，他假定
分子场假说——铁磁性物质内部存在强大的“分子场”（约109A/m ，这是目前实验室
A/m m M V μ=?∑ 2Wb/m m j J V =?∑
0J M μ=
内尚无法达到的静磁场）。因此即使无外加磁场，其内部各区域也已经自发地被磁化。外磁场的作用是把各区域磁距调整到外磁场方向。因此在较弱外磁场下即可达到磁化饱和。 磁畴假说——铁磁体内部的自发磁化分为若干区域（磁畴），每个区域都自发磁化到饱和。未加磁场时，各区域磁距的方向紊乱分布，互相抵消，所以宏观上不显示磁性。
28、Heisenberg 证明了分子场是量子交换相互作用的结果，这种交换作用纯属量子效应。可见，铁磁性自发磁化起源于电子间的静电交换相互作用。因此，描述自发极化的分子场理论也称为静电交换相互作用理论。
可得居里温度TC 与交换积分A 的关系式为
此式说明：铁磁性材料的居里温度Tc 正比于交换积分A ．
29、光与固体相互作用的本质有两种方式：
电子极化
电子能态转变
30、瑞利散射 Rayleigh scattering
通常我们把线度小于光的波长的微粒对入射光的散射，称为瑞利散射（Rayleigh scattering ）。
不改变原入射光的频率。
31、金属对可见光是不透明的，其原因在于金属的电子能带结构的特殊性。在金属的电子能带结构中，费米能级以上存在许多空能级。当金属受到光线照射时，电子容易吸收入射光子的能量而被激发到费米能级以上的空能级上由于费米能级以上有许多空能级，因而各种不同频率的可见光，即具有各种不同能量的光子都能被吸收。
32、若材料接受能量后立刻引起发光、中断能量供给后，几乎立刻停止发光(10-7 ~10-8 s ) ，这种发光称为荧光；其发光是被激发的电子从导带跳回价带时，同时发射光子。
若材料不仅接受能量能发光，而且中断能量供给后一段时间仍能发光，这种发光称为磷光。
33、激光及其材料
光与原子的相互作用
按照原子的量子理论，光和原子的相互
作用可能引起①受激吸收
②自发辐射和
③受激辐射三种跃迁过程。
34、声能量与声能量密度
声波传到原先静止的媒质中，一方面使媒质质点在平衡位置附近来回振动，同时在媒质中产生压缩和膨胀过程，前者使媒质具有振动动能，后者使媒质具有形变位能，两部分之和就是由于声扰动使媒质得到的声能量。扰动传走，声能量也跟着转移，因此可以说声波的传播过程实质上就是声振动能量的传播过程。
2(1)3C ZA T S S k
=+
35、因声振动的能量范围极广，人们通常讲话的声功率约只有10-5W ，而强力火箭的噪声声功率可高达109W ，两者相差十几个数量级。显然对如此广阔范围的能量如使用对数标度要比绝对标度方便些；另一方面从声音的接收来讲，人的耳朵有一个“奇怪”的特点，当耳朵接收到声振动以后，主观上产生的“响度感觉”并不是正比于强度的绝对值，而是更近于与强度的对数成正比。基于这两方面的原因，在声学中普遍使用对数标度来度量声压和声强，称为声压级和声强级。其单位常用dB(分贝)表示。
36、理想流体介质中的小振幅波
介质运动方程
发光及其材料
考虑在声波场中取一小体积元
左侧压强： 右侧压强： 声压改变量： 37、则x 方向合力为
由牛顿第二定律，
整理，得
38、同理可得 可用矢量形式统一写为
——介质运动方程 梯度算符 在小振幅情况，经过线性化近似得
39、连续性方程
单位时间内介质从左侧面流入体积元的质量为：
从右侧面流出体积元的质量为
x v dydz ρ0
p p +0p p dp
++p dp dx x
?=?00()()F p p dydz p p dp dydz p dpdydz dxdydz x =+-++?=-=-?x
dv p dxdydz dxdydz x dt
ρ?-=??x dv p x dt
ρ?=-?0p t ρ??=-?v y dv p y dt ρ?=-?z
dv p z dt
ρ?=-?d p dt ρ?=-v i j k x y z
????=++???()x
x v v dx dydz
ρ?-+
产生的质量流动差为
40、同理，在方向y 、z 分别为
根据质量守恒定律，流入体积元的净质量应该等于密度变化引起体积元中质量的增量：
41、写成矢量形式为
散度算符
声扰动引起的密度变化量
无声扰动时媒质的静态密度，不随空间和时间变化
将ρ代入，略去二级以上的微量即可得到简化方程：
——连续性方程
42、引起声强在介质中传播衰减的原因，可归纳为三个方面：
1)扩展损失。由于声波波阵面在传播过程中不断扩展而引起的声强衰减，也称为几何衰减。
2)吸收损失。通常指在均匀介质中，由于介质粘滞、热传导以及其他弛豫过程引起的声强衰减。
3)散射。在海洋介质中，存在泥沙、气泡、浮游生物等悬浮粒子以及介质不均匀性，引起声波散射和声强衰减。海水界面对声波的散射，也是引起这类声衰减的一个原因。
43、功能转换材料
压电材料
对有些晶体，加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，同时，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场。这种由于机械力的作用而使介质发生极化的现象称为正压电效应。反之，如果把外电场加在这种晶体上，改变其极化状态，晶体的形状也将发生变化，这就是逆压电效应。二者统称为压电效应(Piezoelectric effect)。
[()()()]()x y z v v v dxdydz dxdydz x y z t ρρρρ????
-++=????()t ρρ???=-?v 0'ρρρ=+0't ρρ???=-
?v ()()()x y z v v v x y z t ρρρρ????++=-????()y v dxdydz y ρ?-?()z v dxdydz z ρ?-?()x v dxdydz x
ρ?-?
44、热释电材料
热释电效应
电介质由温度的变化而产生电极化的现象称为热释电效应。如电气石加热时，晶体对称轴两端产生数量相等、符号相反的电荷。
45、光电材料
材料在受到光照后，往往会引发其某些电性质的变化这一现象称为光电效应。光电效应主要有光电导效应、光生伏特效应和光电子发射效应三种。
材料在受到光照射作用时，其电导率产生变化的现象，称为光电导效应。可分为本征光电导和杂质光电导。本征光电导用于检测可见光和近红外辐射，杂质光电导用来检测中红外和远红外辐射。
典型应用：静电复印和激光打印
46、热电材料
在用不同种导体构成的闭合电路中，若使其结合部出现温度差，则在此闭合电路中将有热电流流过，或产生热电势，此现象称为热电效应。一般说来，金属的热电效应较弱，可用于制作宽温测量的热电偶。而半导体热电材料，因其热电效应显著，所以被用于热电发电或电子致冷。此外还可作为高灵敏度温敏元件。热电效应有泽贝克效应、珀尔帖效应、汤姆孙效应三种。
47、5.2 激光与激光材料
原子或分子发射出的具有一定波长和频率的能量。当材料的原子或分子从外部接受能量成为激发态，然后从激发态回到正常态时，会以电磁辐射的形式放出所接受的能量，这种辐射现象称为发光。
材料物理专业《材料分析测试方法A》作业
材料物理专业《材料分析测试方法A 》作业 第一章 电磁辐射与材料结构 一、教材习题 1-1 计算下列电磁辐射的有关参数： （1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（μm ）； （2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）； （3）588.995nm 钠线相应的光子能量（eV ）。 1-3 某原子的一个光谱项为45F J ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能级。 1-5 下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？ 12C 6、19F 9、31P 15、16O 8、1H 1、14N 7。 1-8 分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答： 干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？ 1-9 已知某点阵∣a ∣=3?，∣b ∣=2?，γ = 60?，c ∥a ×b ，试用图解法求r *110与r *210。 1-10 下列哪些晶面属于]111[晶带？ )331(),011(),101(),211(),231(),132(),111(。 二、补充习题 1、试求加速电压为1、10、100kV 时，电子的波长各是多少？考虑相对论修正后又各是多 少？ 第二章 电磁辐射与材料的相互作用 一、教材习题 2-2 下列各光子能量（eV ）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？ 1.2×106~1.2×102、6.2~1.7、0.5~0.02、2×10-2~4×10-7。 2-3 下列哪种跃迁不能产生? 31S 0—31P 1、31S 0—31D 2、33P 2—33D 3、43S 1—43P 1。 2-5 分子能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，各有何特点？ 2-6 以Mg K α（λ=9.89?）辐射为激发源，由谱仪（功函数4eV ）测得某元素（固体样品） X 射线光电子动能为981.5eV ，求此元素的电子结合能。 2-7 用能级示意图比较X 射线光电子、特征X 射线与俄歇电子的概念。 二、补充习题 1、俄歇电子能谱图与光电子能谱图的表示方法有何不同？为什么？ 2、简述X 射线与固体相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。 第三章 粒子（束）与材料的相互作用 一、教材习题 3-1 电子与固体作用产生多种粒子信号（教材图3-3），哪些对应入射电子？哪些是由电子 激发产生的？
关于材料物理专业大学生职业规划书
关于材料物理专业大学生职业规划书 千里之行始于足下人生之路首先要有梦想才能迈开自己坚定的一步去达成自己的理想 孩提时代就曾梦想自己要成为一个有用之人不要求自己做个顶天立地垂名青史的杰出之人或许做个的平凡人就罢了我不是天才但 也绝非庸才每个人都是这个宇宙之中的个体都有着自己独特的一面 所以不要忽视了自己要记住每个人一生都有他自己的使命 我长大能做什么?是埋头做学问的科研员?是科技工作者电气工程师?还是做一个职业教师与教育事业相伴终生?(这一切我曾想过的)或许什么都不是样的职业关键是要靠自己的努力和拼搏 经过长久的思量思想上的挣扎后终于把自己的理想确定下来我曾问自己我自己的兴趣在方面?是物理啊这是从小就令我如痴如醉的学科是物理给了我人生前进的动力它伴我度过了懵懂的中学时代而 今我对它的兴趣更是有增无减虽然我是错误地进了数学系但我还是 会保持着对物理的钟爱对他的热情以及对美的追求我肯定自己的能 力但却有时也会遭到自己的怀疑极度的自信也是极度的不自信内心 的混乱迷茫常使我找不找方向我不是天才也绝非庸才我始终相信只 要对自己肯定得当便是对自己的鼓励 尽管做基础物理研究的人并不是能够得到很高的收入甚至做不好研究还可能不足于养家糊口也就是说这是不赚钱活这些都是摆在 自己眼前再现实不过的问题或许做一个工程师能够赚很多的钱成为 一个所谓的富人但我始终相信“钱乃身外之物不要求很高也罢”只要
摆脱自己对物质贪意一心追随自己的学术就必能作出一番业绩为了自己的兴趣或者讲是自己的理想就不得不放弃这些物质追求而是去追求自己的兴趣自己的爱好达成自己的理想于是乎终目标锁定心意已决我要去做理论物理基础研究工作踏踏实实做学问这便是我的理想所在 自我分析 兴趣爱好：听音乐看书上网羽毛球喜欢骑着车到处乱逛 仰慕的人：莱布尼茨麦克斯韦爱因斯坦海森堡薛定谔 优点：做事认真踏实能吃苦爱思考有毅力 缺点：过于固执不太爱说话有时较粗心的 大体上来说自己的优点还是蛮多的有些可能会让我受益终生助我走向成功但自身内在的缺点也不能忽视他可能是你成功路上的绊脚石所以我要尽量克服自己的缺点发扬自己的优点张扬自己的个性再者一个人既有优点也有缺点他才是一个有血有肉的人才是一个真正的——人 勤能补拙是良训一分辛苦一分得我想只要下定决心做自己喜欢的事并且加之于勤奋用汗水和勤劳锻造理想后就一定会有好的结果正确地评判自己中肯一点这才是的自我分析自我认识 学习计划 本科阶段(XX~XX) 主要任务是完成本科学业把物理和数学学好还有自一些己选修的课程下面是自己给自己定出的一个要学的课程设计
无机材料物理性能试题
无机材料物理性能试题及答案
无机材料物理性能试题及答案 一、填空题（每题2分，共36分） 1、电子电导时，载流子的主要散射机构有中性杂质的散射、位错散射、电离杂质的散射、晶格振动的散射。 2、无机材料的热容与材料结构的关系不大，CaO和SiO2的混合物与CaSiO3 的 热容-温度曲线基本一致。 3、离子晶体中的电导主要为离子电导。可以分为两类：固有离子电导（本征 电导）和杂质电导。在高温下本征电导特别显著，在低温下杂质电导最为显著。 4、固体材料质点间结合力越强，热膨胀系数越小。 5、电流吸收现象主要发生在离子电导为主的陶瓷材料中。电子电导为主的陶瓷材料，因 电子迁移率很高，所以不存在空间电荷和吸收电流现象。 6、导电材料中载流子是离子、电子和空位。 7. 电子电导具有霍尔效应，离子电导具有电解效应，从而可以通过这两种效应检查材料 中载流子的类型。 8. 非晶体的导热率（不考虑光子导热的贡献）在所有温度下都比晶体的 小。在高温下，二者的导热率比较接近。 9. 固体材料的热膨胀的本质为：点阵结构中的质点间平均距离随着温度升高而增 大。 10. 电导率的一般表达式为 ∑ = ∑ = i i i i i q nμ σ σ 。其各参数n i、q i和μi的含义分别 是载流子的浓度、载流子的电荷量、载流子的迁移率。 11. 晶体结构愈复杂，晶格振动的非线性程度愈大。格波受到的 散射大，因此声子的平均自由程小，热导率低。 12、波矢和频率之间的关系为色散关系。 13、对于热射线高度透明的材料，它们的光子传导效应较大，但是在有微小气孔存在时，由于气孔与固体间折射率有很大的差异，使这些微气孔形成了散射中心，导致透明度强烈降低。 14、大多数烧结陶瓷材料的光子传导率要比单晶和玻璃小1～3数量级，其原因是前者有微量的气孔存在，从而显著地降低射线的传播，导致光子自由程显著减小。 15、当光照射到光滑材料表面时，发生镜面反射；当光照射到粗糙的材料表面时，发生漫反射。 16、作为乳浊剂必须满足：具有与基体显著不同的折射率，能够形成小颗粒。 用高反射率，厚釉层和高的散射系数，可以得到良好的乳浊效果。 17、材料的折射随着入射光的频率的减少（或波长的增加）而减少的性质，称为折射率的色散。
材料物理专业
材料物理专业 材料物理专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。小编今天推荐给大家的是材料物理专业，仅供参考，希望对大家有用。关注网获得更多内容。 材料物理是从物理学原理出发提供材料结构、特性与性能的一门新兴交叉学科，主要面向新能源与新信息等新功能材料探索。 材料物理专业提供物理学、材料科学、材料化学和材料物理的基本理论、基本知识和基本技能的系统学习，材料探索、制备与合成的思维与技能等方面的基本训练，以及材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的专业训练。 旨在帮助学生掌握材料物理及其相关的基础知识、基本原理和实验技能，具备运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料探索和技术开发的基本能力，能发展成为在材料科学与工程及其相关交叉学科(材料、物理、化学、生物、医学等)继续深造或在相应领域从事材料物理研究、教学、应用开发等方面的创新性人才。
由于当今以服务于高科技，现代工业和国防为主的现代材料或新材料的需求量越来越大，新材料的研制与开发速度也越来越快，因而涌出的新概念、新理论、新技术、新方法、新工艺、新产品和新问题越来越需要材料学家和物理学家等共同努力来归纳、整理、总结及创新。 由此产生的材料物理专业无疑是多学科知识交叉、渗透的结果。它给现代材料的研究、开发和应用以及相关科学的发展带来了新的空间。为新材料的可持续发展提供完善而系统的理论指导和技术保障。因此，材料物理专业的就业前景十分广阔。 该专业学生主要学习材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能，受到科学思维与科学实验方面的基本训练，具有运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料研究和技术开发的基本能力。 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能; 3.了解相近专业的一般原理和知识; 4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关
材料无机材料物理性能考试及答案
材料无机材料物理性能考试及答案
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无机材料物理性能试卷 一．填空（１×２０＝２０分） 1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。 ２．影响黏度的因素有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ３.影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。 ５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。 ６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。 ７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 ８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。 ９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二.名词解释（4×4分=16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 三.问答题（3×8分=24分） 1.简述晶体的结合类型和主要特征： 2.什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式?晶体中离子电导分为哪几类？ 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。 4.下图为氧化铝单晶的热导率与温度的关系图，试解释图像先增后减的原因。 四，计算题（共20分） 1.求熔融石英的结合强度，设估计的表面能为1.75J/m2；Si-O的平衡原子间距为1.6×10-8cm，弹性模量值从60 到75GPa。（10分） 2.康宁1273玻璃(硅酸铝玻璃)具有下列性能参数： =0.021J/(cm ·s ·℃)；a=4.6×10-6℃-1；σp=7.0kg/mm2，
材料物理专业就业方向与就业前景
1、材料物理专业简介 材料物理专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。 2、材料物理专业就业方向 本专业学生毕业后可在高校、科研机构和相关企事业单位从事高新技术开发和管理工作。 从事行业： 毕业后主要在电子技术、新能源、教育等行业工作，大致如下： 1、电子技术/半导体/集成电路 2、新能源 3、教育/培训/院校 4、专业服务(咨询、人力资源、财会) 5、仪器仪表/工业自动化 6、其他行业 7、学术/科研 8、石油/化工/矿产/地质 从事岗位： 毕业后主要从事研发、工艺、材料工程师等工作，大致如下： 1、研发工程师 2、工艺工程师 3、材料工程师 4、材料管理岗 5、工艺技术员 6、销售工程师 7、产品支持工程师 8、光学工程师 工作城市： 毕业后，上海、深圳、北京等城市就业机会比较多，大致如下： 1、上海 2、深圳 3、北京 4、苏州 5、广州 6、厦门 7、东莞 8、杭州 3、材料物理专业就业前景怎么样 毕业生适宜到材料相关的企业、事业、技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作，适宜到科研机构、高等学校从事科学研究和教学工作，可以继续攻读材料相关的工程学科、交叉学科的硕士学位。 材料物理专业在专业学科中属于理学类中的电子信息科学类，其中电子信息科学类共9个专业，材料物理专业在电子信息科学类专业中排名第3，在整个理
学大类中排名第18位。 针对材料物理专业，招聘企业给出的工资面议最多，占比100%；3-5年工作经验要求的最多，占比50%；大专学历要求的最多，占比50%。
《无机材料物理性能》课后习题答案
《材料物理性能》 第一章材料的力学性能 1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。 解： 由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。 1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。 解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。则有 当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2) 可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。 0816 .04.25.2ln ln ln 22 001====A A l l T ε真应变) (91710909.44500 60MPa A F =?==-σ名义应力0851 .010 0=-=?=A A l l ε名义应变) (99510524.445006MPa A F T =?== -σ真应力) (2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =?+?=+=上限弹性模量) (1.323)84 05.038095.0()(1 12211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量
1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。 解： 1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和 t = τ时的纵坐标表达式。 解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程： V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程： 以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。如采用四元件模型来表示线性高聚物的蠕变过程等。 ). 1()()(0)0() 1)(()1()(10 //0 ----= = ∞=-∞=-=e E E e e E t t t στεσεεεσεττ；；则有：其蠕变曲线方程为：. /)0()(;0)();0()0((0)e (t)-t/e στσσσσσστ==∞==则有：：其应力松弛曲线方程为0 1 2 3 4 5 0.0 0.20.40.60.81.0 σ(t )/σ(0) t/τ 应力松弛曲线 012345 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 ε (t )/ε(∞) t/τ 应变蠕变曲线 )(112)(1012.160cos /0015.060cos 1017.3)(1017.360cos 53cos 0015.060cos 0015.053cos 82 332min 2MPa Pa N F F f =?=? ? ??=?=? ???=?? ?? = πσπ τπτ：此拉力下的法向应力为为： 系统的剪切强度可表示由题意得图示方向滑移
国内大学材料物理专业排名
071301：材料物理专业 培养目标、就业前景、开设该专业的学校名单、 专业排名及相关评价 转载本站中国大学专业评价资料，请注明“本资料来自好生源高考志愿填报系统” 专业级别：本科所属专业门类：材料科学类报读热度：★★★ 培养目标：本专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。 培养要求：本专业学生主要学习材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能，受到科学思维与科学实验方面的基本训练，具有运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料研究和技术开发的基本能力。 毕业生应获得的知识与能力： 1．掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2．掌握材料制备（或合成）、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能； 3．了解相近专业的一般原理和知识； 4．熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外知识产权等方面的法律法规； 5．了解材料物理的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及材料科学与工程产业的发展状况；6．掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 主要课程：基础物理、近代物理、固体物理、材料物理学等。 学业年限：四年 授予学位：理学或工学学士
职业方向：从事科研或在钢铁、有色金属、化工、军工、能源等相关企事业单位从事技术开发与管理。开设材料物理专业院校毕业生能力用人单位评价： 本专业毕业生能力被评为A+等级的学校有： 武汉大学西安交通大学中山大学北京科技大学 西北工业大学 本专业毕业生能力被评为A等级的学校有： 复旦大学南京大学四川大学中国科学技术大学 山东大学哈尔滨工业大学大连理工大学东北大学 兰州大学云南大学燕山大学武汉理工大学 华东理工大学湘潭大学西南科技大学河北工业大学 天津理工大学 本专业毕业生能力被评为B+等级的学校有： 南开大学东北师范大学哈尔滨工程大学贵州大学 华南师范大学南昌大学中国石油大学(华东)西南大学 合肥工业大学安徽大学济南大学青岛大学 上海大学南京信息工程大学浙江师范大学南京邮电大学 陕西科技大学西安理工大学武汉科技大学湖北大学 成都信息工程学院内蒙古工业大学西安石油大学江西理工大学 景德镇陶瓷学院武汉工程大学重庆交通大学江西科技师范学院 本专业毕业生能力被评为B等级的学校有： 太原理工大学上海应用技术学院哈尔滨理工大学中国民航大学 辽宁工业大学郑州轻工业学院青岛科技大学沈阳化工大学 台州学院淮北师范大学洛阳理工学院 本专业毕业生能力被评为C+等级的学校有： 九江学院宜春学院
对材料物理这一的专业认知
专 业 认 知 教 育 学习总结 姓名：杨新石学号：2009034053 班级：09级材料物理2班
自上大学以来我最想问的就是关于我们专业以后的就业问题和考研问题。我相信我们专业的很多人和我一样都迫不及待想确切地知道这些问题的答案！这个问题困扰了我大一一年的时间。虽然在之前我也通过各种渠道找到了一些相关的信息但是总是相当的模糊。终于在这期，我从我们学校开设的专业认知教育课上面找到了更多的答案对我们的专业有了更多、更深刻的认识。 首先是关于我们专业的基本信息是，本专业的培养目标是本专业培养学生较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料物理相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料物理高级专门人才。新材料是一切高新技术发展的物质基础，在技术发展过程中，每一项重大突破都是以新材料为前提的。同时，新材料的开发及研制对将来人类的科学技术和经济发展具有关键性作用。材料物理专业所培养的是具有基础扎实，知识面宽，实践能力强和创新能力强，掌握材料物理基础理论、技能，并具备应用研究，科技开发，科技管理的专门人才。我们专业的特色方向在半导体物理，电子材料，微电子器件等领域，例如CPU。对学生的数学，物理基础要求较高，着重培养学生发展新型电子材料和微电子器件工艺，分析与设计等方向的应用能力和创新能力。由上可知半导体的发展前景是相当不错的，而我们专业在我们学校的主攻方向也是半导体。所以，关于这一点我还是比较有信心，虽然我报这个专业的时候，我们的专业是半冷不热的专业，但是现在看来这个行业的发展前景还是很大的！ 然后，关心的就是关于我们专业的就业问题。别人都说，理工科的学生将来的就业情形是很好就业的，尤其是男生就更不用担心。虽然话是这么说的，但是现在的很多学校都是为了提高就业率，就只是让他们的学生找到工作，而不管工作的好坏。这样一来，确实工作好找但是那样的工作却不是每个人都喜欢的，或者只是一味地提高就业率而敷衍学生的呢？我从网上了解到说，我们专业的学生出去可以到科研机构去工作，或者是到高校任教，或者是从事电子材料，微电子，信息技术及其相关领域的研究，例如微软，Intel，贝尔-阿尔卡特等公司都很需要本专业的毕业生等等。但是，我相信这不是一般的本科或者硕士研究生能够做
最新无机材料物理性能考试试题及答案
无机材料物理性能考试试题及答案 一、填空（18） 1. 声子的准粒子性表现在声子的动量不确定、系统中声子的数目不守恒。 2. 在外加电场E的作用下，一个具有电偶极矩为p的点电偶极子的位能U=-p·E，该式表明当电偶极矩的取向与外电场同向时，能量为最低而反向时能量为最高。 3. TC为正的温度补偿材料具有敞旷结构，并且内部结构单位能发生较大的转动。 4. 钙钛矿型结构由 5 个简立方格子套购而成，它们分别是1个Ti 、1个Ca 和3个氧简立方格子 5. 弹性系数ks的大小实质上反映了原子间势能曲线极小值尖峭度的大小。 6. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 7. 制备微晶、高密度与高纯度材料的依据是材料脆性断裂的影响因素有晶粒尺寸、气孔率、杂质等。 8. 粒子强化材料的机理在于粒子可以防止基体内的位错运动，或通过粒子的塑性形变而吸收一部分能量，达从而到强化的目的。 9. 复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 10.裂纹有三种扩展方式：张开型、滑开型、撕开型 11. 格波：晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡位置附近的振动是以波的形式在晶体中传播形成的波 二、名词解释(12) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性能等。 电子的共有化运动：原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠，电子不再完全局限在某一个原子上，可以由一个原子的某一电子壳层转移到相邻原子的相似壳层上去，因而电子可以在整个晶体中运动。这种运动称为电子的共有化运动。 平衡载流子和非平衡载流子：在一定温度下，半导体中由于热激发产生的载流子成为平衡载流子。由于施加外界条件(外加电压、光照)，人为地增加载流子数目，比热平衡载流子数目多的载流子称为非平衡载流子。 三、简答题（13） 1. 玻璃是无序网络结构，不可能有滑移系统，呈脆性，但在高温时又能变形，为什么？ 答：正是因为非长程有序，许多原子并不在势能曲线低谷；在高温下，有一些原子键比较弱，只需较小的应力就能使这些原子间的键断裂；原子跃迁附近的空隙位置，引起原子位移和重排。不需初始的屈服应力就能变形-----粘性流动。因此玻璃在高温时能变形。 2. 有关介质损耗描述的方法有哪些？其本质是否一致？ 答：损耗角正切、损耗因子、损耗角正切倒数、损耗功率、等效电导率、复介电常数的复项。多种方法对材料来说都涉及同一现象。即实际电介质的电流位相滞后理想电介质的电流位相。因此它们的本质是一致的。 3. 简述提高陶瓷材料抗热冲击断裂性能的措施。 答：(1) 提高材料的强度 f，减小弹性模量E。(2) 提高材料的热导率c。(3) 减小材料的热膨胀系数a。(4) 减小表面热传递系数h。(5) 减小产品的有效厚度rm。
材料物理专业职业生涯规划书
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目录 目录 (2) 前言 (3) 一、形式分析 (3) 1.1国内形势 (3) 1.2国际形势 (4) 二、职业发展与人生规划 (4) 2.1生涯与职业生涯 (4) 2.2人的生涯发展 (5) 2.3生涯规划的意义 (6) 2.4职业发展与人生成功 (7) 三、自我认识 (8) 3.1自我评估 (8) 3.2专业评估 (9) 四、职业定位 (9) 4.1环境评估 (9) 4.2职业评估 (11) 五、个人规划 (12) 5.1确定目标 (12) 5.2实施方案 (12) 六、评估反馈 (16)
前言 ××职业生涯是海，没有规划的××人生，好比在大海中航行没有指南针，××职业规划尤其对于学××的大学生，大学生××职业生涯规划很重要，是决定大学生走上工作岗位，在××职业生涯中是低头走路还是抬头走路的问题。 ××理论和××经验犹如人的两条腿，一个都不能少。当有人对你说“××经验重要”，那是对××的狭隘理解，因为中国有太多的××凭经验在做，一辈子也只是读懂了××的一部分。当有人对你说“××理论重要”,那也是对××的狭隘理解，因为中国同样存在很多××理论专家，但大多数没有转化成生产力，一辈子也只在探讨××的是是非非。 一个好××一生中必须学好××、管理、营销五方面的知识才能做好××。把这五方面的知识用于××实践才是优秀的××。 一、形式分析 1.1国内形势 在我国现阶段，全国数百所高校中几乎每个学校都设有
无机材料物理性能重点
一·辨析 1. 铁电体与铁磁体的定义和异同 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体。铁磁体是指具有铁磁性的物质。 2. 本征（固有离子）电导与杂质离子电导 答：本征电导是源于晶体点阵的基本离子的运动。这种离子自身随着热振动离开晶体形成热缺陷。这种热缺陷无论是离子或者空位都是带电的，因而都可作为离子电导载流子。显然固有电导在高温下特别显著；第二类是由固定较弱的离子的运动造成的，主要是杂质离子。杂质离子是弱联系离子，所以在较低温度下杂质电导表现显著。 相同点：二者的离子迁移率 和电导率 表达形式相同 不同点：a.本征离子电导载流子浓度与温度有关，而杂质离子电导载流子浓度与温度无关，仅决定于杂质的含量 B.由于杂质载流子的生成不需要提供额外的活化能，即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多，因此其系数B 比本征电导低一些 C.低温部分有杂质电导决定，高温部分由本征电导决定，杂质越多，转折点越高 3. 离子电导和电子电导 答：携带电荷进行定向输送形成电流的带点质点称为载流子。载流子为离子或离子空位的为离子电导；载流子是电子或空穴的为电子电导 不同点：a.离子电导是载流子接力式移动，电子电导是载流子直达式移动 B.离子电导是一个电解过程，符合法拉第电解定律，会发生氧化还原反应，时间长了会对介质内部造成大量缺陷及破坏；而电子电导不会对材料造成破坏 C.离子电导产生很困难，但若有热缺陷则会容易很多；一般材料不会产生电子电导，一般通过掺杂形式形成能量上的自由电子 D.电子电导的电导率远大于离子电导（原因：1.当温度升高时，晶体内的离子振动加剧，对电子产生散射，自由电子或电子空穴的数量大大增加，总的效应还是使电子电导非线性地大大增加；2.在弱电场作用下，电子电导和温度成指数式关系，因此电导率的对数也和温度的倒数成直线关系；3.在强电场作用下，晶体的电子电导率与电场强度之间不符合欧姆定律，而是随场强增大，电导率有指数式增加 4.铁电体与反铁电体 答：铁电体是指在一定温度范围内具有自发极化，并且自发极化方向可随外加电场作可逆转动的晶体；反铁电体是指晶体中相邻的离子沿反平行方向发生自发极化，宏观上自发极化为零且无电滞回线的材料 不同点：1.在反铁电体的晶格中，离子有自发极化，以偶极子形式存在，偶极子成对的按反平行方向排列，这两部分偶极子的偶极矩大小相等，方向相反；而在铁电体的晶格中，偶极子的极性是相同的，为平行排列 2.反铁电体具有双电滞回线，铁电体具有电滞回线 3.当外电场降至零时，反铁电体无剩余极化，铁电体存在剩余计 铁电体 铁磁体 自发极化 自发磁化 不含铁 含铁 电畴 磁畴 电滞回线 磁滞回线
材料物理专业英文自荐信
材料物理专业英文自荐信 Dear Sir / Miss: Hello! I am the Taiyuan University of Technology graduates in XX, material physics. While studying at the school is doing a good solid professional knowledge, received third-class second-class scholarship, and have various kinds of techniques. Familiar with computers and various office software, network architecture will be, C language programming. Through CET4, CCT2, access to certified network engineers Beida Jade Bird. Can be hard, have strong problem-solving ability, popularity, and can be a very good team. Rigorous study, and correct learning attitude, I created a simple, stable and innovative character. More importantly, I am on the semiconductor material has a strong interest in applying the study section of the Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, but competitive. It is like to be able to engage in work related to semiconductor materials, hope you can give me a chance to show the ability, thank you! And thriving business,祝贵! To Ceremony Job-seekers: xxx
无机材料物理性能期末复习题
期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 5．电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。9．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 10．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 11．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 12．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 17．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波，格波的一个
无机材料物理性能_完美版
无机材料物理性能试卷 一．填空（１×２０＝２０分） 1．CsCl结构中，Ｃs+与Cl-分别构成＿＿＿＿格子。 ２．影响黏度的因素有＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ３.影响蠕变的因素有温度、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿. ４．在＿＿＿＿、＿＿＿＿的情况下，室温时绝缘体转化为半导体。 ５．一般材料的＿＿＿＿远大于＿＿＿＿。 ６．裂纹尖端出高度的＿＿＿＿导致了较大的裂纹扩展力。 ７．多组分玻璃中的介质损耗主要包括三个部分：＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。 ８．介电常数显著变化是在＿＿＿＿处。 ９．裂纹有三种扩展方式：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。 １０．电子电导的特征是具有＿＿＿＿。 二．判断正误。（２×１０=２０分） １．正应力正负号规定是拉应力为负，压应力正。（） ２．Ａl2Ｏ3结构简单，室温下易产生滑动。（） ３．断裂表面能比自由表面能大。（） ４．一般折射率小，结构紧密的电介质材料以电子松弛极化性为主。（）５．金红石瓷是离子位移极化为主的电介质材料。（） ６．自发磁化是铁磁物质的基本特征，是铁磁物质和顺磁物质的区别之处。 （） ７．随着频率的升高，击穿电压也升高。（） ８．磁滞回线可以说明晶体磁学各向异性。（） ９．材料弹性模量越大越不易发生应变松弛。（） １０．大多数陶瓷材料的强度和弹性模量都随气孔率的减小而增加。（） 三.名词解释（4×4分=16分） 1.电解效应 2.热膨胀 3.塑性形变 4.磁畴 四.问答题（3×8分=24分） 1.简述晶体的结合类型和主要特征： 2.什么叫晶体的热缺陷？有几种类型？写出其浓度表达式?晶体中 离子电导分为哪几类？ 3.无机材料的蠕变曲线分为哪几个阶段，分析各阶段的特点。
专业实验(材料物理)-中文版
专业物理实验（材料物理） 课程代码：83070100 课程名称：专业物理实验（材料物理） 英文名称：Specialized Physics Experiments（Materials Physics） 学分：2 开课学期：第10学期 授课对象：应用物理专业本科学生先修课程：材料物理方面的基础课 课程主任：李延辉，实验师，硕士 课程简介： 《专业物理实验（材料物理）》是应用物理学专业学生的一门重要专业实践课。本课程主要包括若干与材料物理科学紧密结合的实验专题，如薄膜材料的制备和表征，各种电子器件的测试等。在本课程中，学生会首次接触并操作某些大型科研设备，如磁控溅射仪，椭偏仪，傅里叶红外变换光谱仪等。本课程所涉及的实验内容具有很强的综合性和专业性，并能够提供给学生了解和使用大型科研设备的机会。通过本课程的学习，会提高学生的科学研究和实践能力，有利于学生今后的工作和深造。 课程考核： 课程最终成绩=平时成绩*50%+实验报告成绩*50%； 平时成绩由出勤率、实验完成情况决定； 指定教材： [1]《应用物理专业实验讲义》.空间科学与物理学院,2008. 参考书目： [1] A. Wagendristel，Y. Wang, An Introduction to Physics and Technology of Thin
Films. London: World Scientific Publishing, 1994 [2] 沈伟东，刘旭，朱勇，邹桐，叶辉，顾赔夫.用透过率测试曲线确定半导体薄膜的光学常 数和厚度.半导体学报.2005，26(2)，335-340 [3] 陆婉珍，袁洪福，徐广通等．现代近红外光谱分析技术．北京：中国石化出版社，2000. [4] 刘卓健，唐振方，孙汪典, 椭偏测厚仪测量结果的计算机数据处理, 表面科学2003, (2) ,57-61
无机材料物理性能复习资料(精.选)
一、名词解释 塑性形变：指一种在外力移去后不能恢复的形变 延展性：材料在经受塑性形变而不破坏的能力称为材料的延展性 黏弹性：一些非晶体和多晶体在受到比较小的应力作用时可以同时表现出弹性和粘性，这种现象称为黏弹性 滞弹性：对于实际固体，弹性应变的产生与消除都需要有限的时间，无机固体和金属表现出的这种与时间有关的弹性称为滞弹性 蠕变：当对黏弹性体施加恒定压力σ0时，其应变随时间增加而增加。这种现象叫蠕变，此时弹性模量Ec也将随时间而减小 Ec（t）=σ0/ε（t） 弛豫：如果施加恒定应变ε0，则应力将随时间而减小，这种现象叫弛豫。此时弹性模量Er也随时间降低Er=σ（t）/ε0 Grffith微裂纹理论：实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷；在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近产生应力集中现象；当应力到达一定程度时，裂纹的扩展导致了材料断裂。（为什么某物质尖端易断？） 攀移运动：位错在垂直于滑移面方向的运动称为攀移运动。 热容：描述材料中分子热运动的能量随温度而变化的一个物理量，定义为使物体温度升高1K所需要外界提供的能量。 德拜热容理论（德拜三次方定律）：在高于德拜温度θD时，热容趋于常数25 J/(mol·K)，而在低于θD时热容则与T3成正比。 热稳定性：是指材料承受温度急剧变化而不破坏的能力，又称抗热震性。 抗热冲击断裂性能：材料发生瞬时断裂，抵抗这类破坏的性能为～ 抗热冲击损伤性能：在热冲击循环作用下，材料表面开裂、剥落，并不断发展，
最终破裂或变质，抵抗这类破坏的性能为～ 本征电导（固有电导）：晶体点阵中基本离子的运动，称为～ 电介质的极化：电介质在电场作用下产生束缚电荷，也是电容器贮存电荷能力增强的原因。 居里温度：是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁磁体从铁磁相转变成顺磁相的相变温度。也可以说是发生二级相变的转变温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时，该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。 二、填空 晶体中的塑性形变有两种方式：滑移和孪晶 滑移系统包括滑移方向和滑移面 影响粘度的因素：温度、时间、组成 影响热导率的因素：温度、显微结构、化学组成、 反射分为：全反射、漫反射、镜面反射 载流子:电子、空穴、正离子、负离子、空位 金属材料电导的载流子是自由电子 无机非金属材料电导的载流子可以是电子、电子空穴、或离子、离子空位、 非金属材料按其结构状态可以分为晶体材料与玻璃态材料 杂质半导体：n型半导体（五价元素原子取代四价原子），p型半导体（三价元素原子取代四价原子） 超导特性：完全抗磁性在超导体内永远保持磁感应强度为零迈斯纳效应与零电阻现象是超导体的两个基本特性 提高材料透明度：细：细化晶粒密：减小气孔纯：减少杂质
材料物理专业
材料物理专业 所涉及到的方面主要是材料的宏观及微观结构，尤其是微观结构，材料的物理性能基本参数以及这些参数的物理本质。以材料学、物理学两方面为重点。 材料物理学科简介 材料物理学科于1996年获得硕士学位授予权，1998年获得博士学位授予权。本学科现有教授9人，副教授7人。其中博士生导师8人（挂靠材料物理与化学）。主要研究方向为：纳米物理及纳米技术、低维物理与介观物理、计算材料物理、材料物理、凝聚态物理理论。目前在读博士20余人，硕士10余人。 一、纳米物理及纳米技术112室 纳米结构中的各种元激发与尺度、形状、成份、微结构、界面等有显著的关联，其量子隧穿、库仑阻塞、激子限域、光子限域和各种非线性耦合等量子效应导致的多种优异电学、光学性能是制造新一代纳米晶体管、存储器、传感器、光电器件、纳米激光、光子导线、光子开关、发光显示器件的物理基础。纳米结构有不同于体材料的各种性能，大量纳米结构所显示的各种新异物理现象涉及到力、热、光、电、磁等物理学的各个方面，对其机理的探索是目前凝聚态物理的研究热点之一。通过研究纳米结构的维度、尺度、界面、微结构等因素对物理性能的影响，发现新的物理现象，并寻找基础性科学规律。在此基础上构建与现代微电子技术相兼容的微纳器件，实现其在信息和
生命科学中的作用。例如自组织生长量子点激光器、纳米线阵列激光器、一维纳米线的传感器、自旋量子耦合结构、光子晶体放大器、量子点生物标记等多种纳米结构与器件都具有潜在的巨大应用价值。作为纳米科学技术的重要组成部分，纳米物理与器件对于推动纳米科学技术的进步具有重要作用。我们相关课题组在上述领域研究多年，已在简单纳米结构材料体系和单一特性的纯基础、复杂系统和综合性质的基础研究和器件集成等方面取得了一系列成果。在各种纳米结构快速制作、纳米电路集成、纳米晶体管（碳纳米管单电子晶体管）、纳米存储、纳米线传感、纳米体系电子结构与微观光谱学、纳米结构发光机理与微结构、纳米微晶的生物标记、纳米线激光（低域值）与波导、纳米微结构与物性关系、纳米变色材料及机理、纳米磁性控制和应用等多个方面都取得了突出的进展，例如所研制出的超敏感库仑计清楚探测到了其中的单电子过程，可用于纳米器件检测。这些成果表明本方向在纳米物理与器件、纳米结构光电集成、纳米技术与新器件设计和生物交叉的理论方面和实际应用已奠定了深厚基础。 本方向研究人员一直从事纳米物理与器件的研究，获得了系列研究成果，仅在Phys.Rev.B、Appl.Phys.Lett.、JACS、Ang.Chime.、Adv.Mater. CM等国际一流杂志上发表论文就达60余篇，其中在Appl.Phys.Lett.上发表的文章有50余篇，被SCI、EI收录达330余篇，他引次数超过千次，并获得多项专利授权。带头人和骨干中有一位是杰出青年基金获得者，有三位曾经是中科院百人计划入选者，多次多人承担了国家和部委的重大项目：国家杰出青年基金项目、国家