2022.9.16

通常? 我們采用冪函數來表示勢能

經驗函數 并非實際測量

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Binding Force 以及勢能的圖像

結合力的應用：

力對r非常敏感，由此科學家發明了原子力顯微鏡? -----> 可以到亞納米尺度

原理： 納米顆粒由原子組成，當探針逐漸靠近納米顆粒的時候，能夠感受到原子的存在

發明時間（1984年）

結合能（Eb） Binding Energy（ 本課程中主要指晶體的Binding Energy ）

????????晶體生長等實驗，晶體生長方法：1. 物理方法：PVD? 2. 化學方法 CVD?，溶液法（比較多）

? ? ? ? 原子上方放一個板子，然后慢慢冷卻，形成晶體

晶體是最簡單的固體（傳統），非晶體現在研究的也非常多（熱門）

原子到晶體的結合過程中，會釋放能量，這些 Atoms 飛過去，釋放能量（ 原因: 我們投料的過程中，給他一定的動能，讓它飛出去，釋放能量，從而使得晶體處在一個低能量的狀態）

應用：蒸鍍儀

把金這個料，放在玻璃里面，可以通過加熱的辦法（電流加熱，電子束加熱），金就會變成蒸汽，一個個原子飛出來，金原子碰到芯片會沉積下來（如果碰到玻璃，則會形成金膜）

E0指的是晶體的能量，Ea是原子的能量

氣體狀態下的原子相互作用是被忽略的，幾乎不會考慮相互作用勢能

?晶體中的勢能如何表示？

?兩個近似條件：

1. N非常非常大

2. 所有的Atoms都相等 boundary condition (量子力學，電動力學，光學，熱力學與統計物理學)?

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絕熱近似（ 波恩-奧本海默近似 兩個人都是研究固體的量子行為 ），壓強=勢能隨體積的變化

氣體的壓強的影響因素： P=ukT（和密度，溫度有關系） 計算題：氣體分子撞擊壁

固體壓強：給定壓強，固體就會被壓縮，其實是原子之間的距離發生了變化，引起了固體勢能的變化

可以得到 楊氏模量是關于勢能的一個二次微分形式，我們習慣性的使用 Balanced Volume，作為楊氏模量的測量（在平衡狀態附近進行測量）

此時我們一直U和R之間的關系，我們再次回到壓強公式

對 絕熱近似，進行泰勒展開，?保留到二次微分項，舍去后面的

外界的壓強隨體積的變化成一個正比關系（在非常大的一個空間），給定多大的壓強，就會產生多大的形變，因此楊氏模量是一個很關鍵的性質

eg: 比如我們國家要發展CNT 碳納米管材料（非常細的碳納米管纖維），碳納米管材料比較輕，在飛機上面經常用到碳纖維材料，碳纖維材料彈性模量的測量（十年前非常hot）,高強度大彈性的碳纖維材料落后與國外

第二個性質也非常重要:

? ? ? ? V和R的關系，系數與晶體有關，如果是球體的話，就是4/3*pi，不同的晶體結構會有不同的填充方式，簡單立方，體心，面心等

?這個公式非常有趣，連接了大體積與微觀的關系，反應原子之間的關系，通過這個表達式將宏觀與微觀聯系起來

Lecture 7?

分子之間鍵合主要力： ?

? ? ? ? 1. 范德華力 （主要分為三種力 1. 取向力 2.誘導力 3.色散力 【按照課件的順序】）

? ? ? ? ? ? ? ? 取向力：電動力學中的偶極相互作用

? ? ? ? ? ? ? ? 誘導力：只有一個偶極，有一個先誘導后成鍵的行為

? ? ? ? ? ? ? ? 色散力：兩個都不是偶極

????????2. 次級鍵：氫鍵，絡合鍵，親金鍵（金屬表面），金硫鍵 等

? ? ? ? ? ? ? ? 2014 年左右，才第一次測量到水的氫鍵

正負電荷分離 定義為偶極：Dipole 兩個偶極之間就可以形成庫侖力的相互作用，靠得非常近的時候，相對速度會變慢，在偶極偶極相互作用的時候，相互作用的大小與方向（也就是它的取向）有關系，Dipole 的方向從負到正

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的固体物理（上课）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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