|
|
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 6 ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛАМетодические указания к выполнению контрольной работы № 6 Контрольная работа включает задания по следующим темам дисциплины “Физика твёрдого тела”: пространственная решетка кристалла; теплоемкость и теплопроводность кристаллов; электронный газ в металлах; собственные и примесные полупроводники, p-n -переход; диффузия носителей тока; эффект Холла. Задачи с 1 по 13 относятся к теме “Пространственная решётка кристалла”. Приступая к решению этих задач проработайте материал пособия [3], c. 12...18. Выпишите и разберите такие определения как: узел решётки, атомная плоскость, элементарная ячейка, трансляции, типы решёток, координационное число, индексы Миллера. Задачи с 14 по 27 относятся к теме “Теплоемкость и теплопроводность кристаллов”. Проработайте материал пособия [3], c. 44...61. Рассмотрите и усвойте понятия: нормальные колебания решётки, фононы, дебаевская частота и дебаевская температура, закон Дюлонга-Пти. Задачи с 28 по 31 относятся к теме “Электронный газ в металлах”. Проработайте материал пособия [3], c. 32...42. Задачи с 32 по 46 относятся к теме “Собственные и примесные полупроводники”. Проработайте материал пособия [3], c.86...106. Задачи с 47 по 51 и с 57 по 61 относятся к теме “Диффузия носителей тока. р-n -переход”. Проработайте материал пособия [3], c. 106...109. и с. 113...117. Задачи с 52 по 56 относятся к теме “Эффект Холла”. Проработайте материал пособия [3], c. 117...119. Табл. 6
7.2. Основные законы и формулы. Примеры решения задач Пространственная решетка кристалла 1. Координаты любого узла решетки записываются в виде
Для описания направления в кристалле выбирают прямую, проходящую через начало координат. Ее направление однозначно определяется индексаминаправления [ n 1 n 2 n 3], где ni – индексы ближайшего к началу координат узла решетки. 2. Период идентичности вдоль прямой, заданной индексами [ n 1 n 2 n 3], в кубической решетке выражается соотношением
где а – параметр решетки. 3. Кристаллографическиеплоскости определяются тремя взаимно простыми целыми числами (hkl), называемыми индексамиМиллера. Они определяют систему бесконечного числа параллельных между собой плоскостей, каждая из которых характеризуется определенным значением числа q = 0, + 1, + 2, … Таким образом, кристаллографическая плоскость однозначно задается совокупностью чисел {(hkl), q }. Для отрицательных индексов над (или под) буквой ставится знак минус, например h. Индексы [[ n 1 n 2 n 3]] любого узла, лежащего в данной плоскости, удовлетворяют соотношению: n 1 h + n 2 k + n 3 l = q. При q = 0 плоскость проходит через начало координат. Если плоскость параллельна какой-либо оси координат, то соответствую-щий индекс Миллера равен нулю. Так, плоскость (110) параллельна оси z, а плоскость (100) параллельна плоскости (yz). 4. Расстояние D плоскости от начала координат определяется числом q D = q/b 0, где
где
Vc – объем элементарной ячейки кристалла. Из выражения
5. Кристаллические плоскости отсекают на осях координат отрезки, равные xq = а 1 q/h, yq = a 2 q/k, zq = a 3 q/l Очевидно, что если q/h, q/k и q/l – целые числа, то плоскость пересекает соответствующую координатную ось в узловой точке. 6. Молярный объем кристалла V m = m/r, где m – молярная масса; r – плотность кристалла.
7. Объем элементарной ячейки в случае кубической сингонии V эл = а 3, где а – параметр решетки. 8. Число элементарных ячеек в одном моле кристалла
Z m = V m/ V эл Если кристалл состоит из одинаковых атомов, то Z m = N A/ n, где N A – число Авогадро; n – число одинаковых атомов, приходящихся на элементарную ячейку. 9. Число элементарных ячеек в единице объема кристалла Z = Z m/ V m.   Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
; 
; 
и обозначаются: [[ n 1 n 2 n 3]], где ai – основные периоды решетки; ni – целые числа, называемые индексами узла и обозначающие число периодов решетки, соответствующих данному узлу, 
.
,
, 
– вектор обратной решетки; 
(i = 1,2,3) – базисные векторы обратной решетки
, 
, 
;
следует, что расстояние d между соседними плоскостями (D q = 1) с индексами (hkl) равно:
.