《固体物理学》作业02

提交时间:3月5日, 周2, 课前

1. 任意维度德拜模型

请计算d维各向同性德拜模型

(1)ωq=vsq,ω<kBΘD/

的声子态密度. 计算其低温极限对比热容cV​的贡献. 展示对于1维体系, 声子和电子对比热的贡献的温度依赖关系相似.

2. 点群对称性

下图中绿边所示的多面体为均匀立方体(灰色面和虚线仅用来展示立体感, 对对称性没有影响), 彩球为均匀球体, 球心位于立方体的顶角处. 不同颜色的彩球视为不同. 试列举:

image-20240225201837985

3. 蜂窝晶格

如图所示的蜂窝晶格是不是2维布拉维格子?为什么?作出这一结构的二维布拉维格子和元胞.

image-20240225203019530, scale

 

4. 三维布拉维格子

设格矢R=nxx^+nyy^+nzz^, 其中nx,ny,nz取整数. 问在给定如下限制时, {R}构成什么布拉维格子:

(a) nx,ny,nz 全为奇数或者全为偶数;

(b) nx+ny+nz​​为偶数.

5. 简要解释为什么

(a) 四方晶系没有底心或者面心的情形?

(b) 立方晶系没有底心的情形?

(c)六方晶系没有任何一种心的情形?

6. 晶面族间距

请给出六方晶系中弥勒指数为(hkl)的晶面族间距. 原胞格矢为

(2)a1=a(1/2,3/2,0),a2=a(1/2,+3/2,0),a3=(0,0,c).