圖書描述
本書特色
以由淺入深的方式介紹固態物理，適閤開設概論、導論課程。 /固態物理的學習方法，基本上可以分成兩大類：第一類是把固態物質的特性具體的整理成多個主題，包含：晶體結構、倒晶格結構、能帶理論、力學特性、電學特性、光學特性、磁學特性、熱學特性、聲子物理、元激發…等等，分項討論說明。第二類是以單電子近似條件，從最簡單的古典粒子碰撞理論開始，透過固態物質的結構、電、光、磁、熱等特性分析，漸次以晶格結構、能帶理論、晶格振動、元激發、多體物理或統計力學作修正，進而建構齣完整的固態物理。這兩種方法各有其優點，前者對於初學者似乎比較容易在短時間內掌握固態物質的特性，稱之為教學導嚮(Teaching-oriented)的方法；後者則似乎較有利於研究分析所需的能力培養，稱之為研究導嚮(Research-oriented)的方法。
對於剛剛開始以固態物理解決問題的想法可能是「代公式」，針對要麵對的電、光、磁、熱現象，在書中找到「一個」電、光、磁、熱的「公式」代進去，但是往往會遇到所謂的「理論與實驗不符」的情況，然後不知所措，甚至於會認為固態物理是不實際的理論，無法適用於真實的量測結果分析；又或者同樣的電、光、磁、熱問題會有好幾個所謂的「公式」，對於初學者而言，可能會陷入不曉得要「代」哪一個「公式」的窘境。其實，固態物理是一門很應用的學科，是可以直接用來解決問題的，端賴我們如何學習或建構固態物理的圖像，如果我們可以把目前固態科學解決問題的過程與策略畫成一個環狀的邏輯圖，這樣就沒有起點；也沒有終點，無論從哪一個點進入固態的思考流程圖之後，都應該可以找到一個解決問題的大方嚮。
作者簡介
倪澤恩
現任：長庚大學電子工程學係教授
E-mail：neete@mail.cgu.edu.tw
學曆：
國立中央大學光電科學研究所博士
國立中央大學光電科學研究所碩士
國立中央大學電機工程學係學士
著者信息
圖書目錄
第一章 固態科學導論
第二章 統計力學基本概念
第三章 量子力學的基本原理
第四章 固態古典模型
第五章 晶體結構
第六章 電子能帶
第七章 電子傳輸現象-導電與導熱
第八章 固態光學
第九章 固態磁學
第十章 固體比熱
第十一章 晶格動力學
第十二章 固態元激發
圖書序言
推薦文
固態物理是大學的基礎課程，涵蓋瞭理學院數學、物理、化學甚至生物等基礎學科科係，也包涵瞭工學院電機、機械、化工、材料、土木等諸多應用工程科係。隨著時間的演進內容日益增多，對於修課的同學而言，彷彿越來越抽象而且遙不可及。 但是無論科學技術如何創新，其發展的脈絡依然是有跡可循的；若能從前人的經驗內化自我的思考模式，則所謂抽象的科學也將變得清新可喜。
倪教授在本院電子係及光電所任教多年，不論在研究或教學上均投注許多心力。一般工程學院教授研究題目在於應用領域，且由於時間體力因素限製，甚少涉入固態物理基礎計算推演及相關物理意義之演繹，隻將其結果應用於半導體工程技術。因為現有的固態物理書籍，對大學部而言應是應用有餘；但對研究型之碩博士生而言，確有資料不足不易清楚明白之處。
倪教授是極少數有能力、有興趣且願意奉獻心力作這件重要工作的學人，對有誌於研究固態物理之同學與同仁，均極具使用或參考價值，本人學淺難忘其項背，但極其樂意作序予以大力推薦之。
長庚大學工學院副院長
光電工程研究所教授 張連璧
圖書試讀
用户评价
這本書，我隻能用“嚴謹到有些令人望而生畏”來形容。我之前對固態物理的理解，大概停留在“金屬導電，絕緣體不導電”這種粗淺的層麵。然而，《基礎固態物理》這本書，從一開始就以近乎苛刻的嚴謹性，剖析著固體材料的內在結構與性質。它不是那種讓你讀完一本就能“掌握”一門學科的書，它更像是一位經驗豐富的導師，在你麵前緩緩展開一幅宏大的科學畫捲，而你需要付齣巨大的努力纔能看清其中的每一絲細節。我花瞭相當長的時間去理解“晶格”這個基本概念，書中的數學描述，比如原子在空間中的周期性排列，需要我不斷地在腦海中構建三維模型，並且理解這種模型如何用數學語言精確地錶達齣來。然後，就是“倒空間”的概念，這簡直是另一層次的抽象。我需要剋服將實空間中的晶格周期性映射到倒空間中，並且理解倒空間中的布裏淵區與實空間中的晶格具有怎樣的對應關係。每一次接觸到新的概念，都需要我花費大量的時間去消化和理解，反復地閱讀教材，對照著其中的公式和圖解，試圖在腦海中形成清晰的物理圖像。我甚至需要暫停閱讀，去查找一些關於綫性代數和傅裏葉變換的知識，來更好地理解書中關於倒空間和布裏淵區的推導。這本書挑戰瞭我對抽象概念的理解能力，也迫使我不得不去重新審視自己學習科學的方式。我發現，固態物理的學習，需要的是一種深入骨髓的鑽研精神，一種不畏艱難、勇於探索的勇氣。
评分說實話，這本書給我帶來的體驗，是一種混閤著挑戰與驚喜的復雜情感。我抱著學習固態物理基礎知識的目的翻開瞭《基礎固態物理》，但很快就被書中呈現齣的嚴謹與詳盡所吸引。它並非是一本能夠輕鬆“讀完”的書，更像是一本需要“啃”的書。我花瞭大量的時間去理解每一個公式的推導過程，去弄懂每一個概念背後的物理意義。例如，書中關於晶體衍射的部分，花瞭整整一個章節來闡述布拉格定律的由來以及它在X射綫衍射中的應用。我需要反復對照著圖示，去想象X射綫如何與晶格發生相互作用，如何産生乾涉條紋，以及這些條紋背後又隱藏著怎樣的晶體結構信息。這個過程既消耗腦力，也讓我對實驗技術與理論模型之間的緊密聯係有瞭更深的體會。我發現，固態物理不僅僅是理論推導，更是對實驗現象的深刻解釋。書中提到的各種模型，如自由電子模型、德魯德模型、洛倫茲模型等，都試圖從不同的角度去描述電子在固體中的運動，雖然各有其局限性，但都為我們理解宏觀性質提供瞭重要的理論基礎。我經常會在閱讀過程中停下來，迴味之前學過的概念，然後嘗試將其與當前的內容聯係起來。這本書的魅力在於，它能夠層層遞進，將看似毫不相關的物理現象，用統一的理論框架串聯起來。我雖然還沒有完全掌握書中的所有內容，但每一次的閱讀都讓我感覺自己在固態物理的知識海洋中又嚮前推進瞭一小步，這種循序漸進的進步感，是支撐我繼續下去的最大動力。
评分這本書，我必須說，對於我這樣的初學者來說，簡直是一場艱辛的探索。我一直對物質世界的奧秘充滿好奇，尤其是在微觀層麵，但固態物理這個領域，聽起來就自帶一種遙不可及的神秘感。當我在書架上看到《基礎固態物理》時，心中燃起瞭一絲希望，想著或許這本書能為我打開這扇通往奇妙固態世界的大門。然而，拿到書的第一天，我就被那密密麻麻的公式和理論嚇得不輕。它並非如我最初設想的那般，用通俗易懂的語言娓娓道來，而是直接把我拋入瞭一個由布拉維格子、倒空間、布裏淵區等概念構成的復雜迷宮。我努力地去理解每一個定義，試圖在腦海中勾勒齣那些抽象的幾何結構，但進展卻異常緩慢。我花瞭一個下午的時間，僅僅是為瞭弄懂“晶格振動”到底是怎麼迴事，它和我們日常生活中感受到的“熱”有什麼本質區彆？書中的圖示雖然精緻，但對我而言，更像是某種神秘符號的集閤，無法立即轉化成直觀的物理圖像。我甚至開始懷疑自己是否真的具備學習這類學科的天賦，每一次翻過一頁，都感覺自己離理解的彼岸更遠。我嘗試著去查找一些輔助資料，希望能找到一些更淺顯的解釋，但往往越查越糊塗，固態物理的理論體係就像一張精密復雜的網，任何一個細微的節點一旦沒有理解透徹，後續的理解就會齣現斷裂。這本書的難度，確實超齣瞭我最初的預估，它需要的不隻是耐心，還有一種超乎尋常的邏輯推理能力和抽象思維能力。我至今仍徘徊在開篇的幾個章節，每一次拿起它，都像是在攀登一座陡峭的山峰，每一步都充滿挑戰，但又不敢輕易放棄，因為我知道，一旦剋服瞭這些睏難，眼前的風景將會是怎樣一番壯麗。
评分這本書，我隻能用“沉浸式”的學習體驗來形容。我本來以為，作為一本“基礎”的固態物理教材，它應該會提供一個相對平緩的學習麯綫，然而，《基礎固態物理》這本書，卻以一種非同尋常的方式，將我帶入瞭固態物理的深邃世界。它並非是通過一些淺顯的比喻或者類比來解釋概念，而是直接深入到理論的根源。我尤其對書中關於“電子在周期勢場中的運動”這一部分的講解印象深刻。作者從量子力學的基本原理齣發，通過求解薛定諤方程，推導齣瞭電子在晶體中會形成能帶。我需要花費大量的時間去理解能帶的形成機製，以及價帶、導帶、禁帶等概念是如何決定材料的導電性的。這個過程充滿瞭復雜的數學推導，需要我反復地對照公式和圖解，試圖在腦海中構建齣清晰的物理圖像。我發現，理解能帶理論，不僅僅是理解一個理論模型，更是理解為什麼金屬能導電，為什麼絕緣體不能，以及半導體的奇妙特性是如何産生的。這本書的魅力在於，它能夠將宏觀的材料性質，與微觀的量子力學行為緊密地聯係起來，讓我們對固體材料的理解上升到一個全新的高度。我正努力地去消化和吸收書中的每一個知識點，盡管進度緩慢，但每一次的理解，都讓我感覺自己在固態物理的知識寶庫中，又挖掘齣瞭珍貴的寶藏。
评分我必須承認，《基礎固態物理》這本書，對我來說是一次艱巨的挑戰。我一直對物理學抱有濃厚的興趣，但固態物理這個領域，對我而言，就像是一片未知的領域，充滿瞭神秘感。當我拿到這本書時，我期待它能像一位循循善誘的老師，一步步地引導我走進這個奇妙的世界。然而，這本書的內容深度和理論嚴謹性，遠遠超齣瞭我的預期。它並沒有像一些入門書籍那樣，用通俗易懂的語言來解釋復雜的概念，而是直接深入到理論的核心。我尤其對書中關於“晶格振動”的講解印象深刻。作者從最基本的振動模型齣發，一步步地引入瞭聲子這一概念，解釋瞭固體材料內部的能量傳遞和熱學性質。我需要花費大量的時間去理解聲子的概念，以及它與晶格振動之間的關係。這個過程充滿瞭復雜的數學推導，需要我反復地對照公式和圖解，試圖在腦海中構建齣清晰的物理圖像。我發現，理解聲子，不僅僅是理解一個物理概念，更是理解固體材料如何通過集體振動來傳遞能量和動量。這本書的價值，在於它能夠讓我們深刻地認識到，我們日常生活中接觸到的固體材料，其背後蘊含著多麼精妙和深刻的物理規律。我正努力地去消化和吸收書中的每一個知識點，盡管進度緩慢，但每一次的理解，都讓我感覺自己在固態物理的世界裏，又嚮前邁進瞭一大步。
评分我必須坦誠地說，《基礎固態物理》這本書，徹底刷新瞭我對“基礎”二字的認知。在我看來，它更像是一本為那些已經具備一定物理基礎，並對固態物理有著濃厚興趣的讀者而準備的“進階入門”書籍。它並沒有預設讀者是完全的初學者，而是直接進入瞭固態物理的核心領域。從晶體學中的對稱性描述，到量子力學在固態物理中的應用，每一個章節都充滿瞭深度和嚴謹性。我尤其對書中關於“晶格振動”的講解印象深刻。作者從簡諧振動的角度齣發，通過引入聲子這一概念，解釋瞭晶體中集體振動的能量量子。我需要反復地去理解聲子與晶格振動之間的關係，以及它們在熱學、電學性質中扮演的角色。這個過程涉及到大量的數學推導，包括對格林函數、態密度等復雜概念的理解。我發現，理解聲子，不僅僅是理解一種物理概念，更是理解固體材料如何通過集體振動來傳遞能量和動量。書中的圖示雖然能夠輔助理解，但真正要掌握，還需要結閤大量的思考和演算。我經常會在閱讀過程中遇到一些似懂非懂的地方，需要花上數倍的時間去反復琢磨，去查找相關的參考資料，去與之前學過的知識進行關聯。這本書的難度，確實是巨大的，但同時，它也帶來瞭一種前所未有的知識衝擊。我正努力地去徵服它，每一次的理解，都像是攻剋瞭一個難關，讓我對固態物理的世界有瞭更深刻的認識。
评分這本書，給我帶來的最深刻感受，就是它對理論的極緻追求。當我翻開《基礎固態物理》時，我以為會看到一些關於材料基本性質的概括性描述，但事實證明，我低估瞭這本書的學術深度。它以一種近乎“硬核”的方式，將固態物理的理論體係呈現在讀者麵前。我花瞭相當長的時間去理解“倒格子”和“布裏淵區”的概念，這些抽象的空間錶示，對於初學者來說，確實是一個巨大的挑戰。書中對這些概念的數學推導，嚴謹得令人贊嘆，但也同樣令人費解。我需要反復地在三維空間中想象這些概念的幾何意義，並且理解它們與實空間的晶格結構之間的對應關係。我甚至需要查閱一些關於群論和對稱性的資料，來更好地理解書中關於晶體對稱性的描述。書中的公式，猶如天書一般，每一個符號的含義，每一個推導步驟，都需要我投入極大的精力去理解。我發現，固態物理的學習，不僅僅是記憶知識，更是理解邏輯，理解推導的過程。這本書的價值，在於它能夠讓你深刻地認識到，我們日常生活中接觸到的固體材料，其背後蘊含著多麼精妙和深刻的物理規律。我雖然距離完全掌握書中的內容還有很長的路要走，但每一次的閱讀，都讓我感覺自己在固態物理的世界裏，又嚮前邁進瞭一大步。
评分初次翻開《基礎固態物理》，我腦海中浮現的是教科書上常見的公式和圖錶，但很快，我就意識到這本書的獨特之處。它並非枯燥地堆砌理論，而是試圖以一種更具洞察力的方式，引導讀者去理解固態物理的精髓。我尤其被書中關於“電子的行為”這一部分的闡述所吸引。作者並沒有直接給齣結論，而是通過一步步的邏輯推理，從宏觀的導電現象，追溯到微觀的電子運動規律。我被書中關於“自由電子模型”的講解所吸引，雖然這個模型有其局限性，但它為理解電子在金屬中的運動提供瞭一個初步的框架。然而，當涉及到更復雜的材料，如半導體時，自由電子模型就顯得捉襟見肘瞭。這時候，書中引入瞭“能帶理論”，這簡直是打開瞭我對半導體世界的全新認知。我花費瞭大量的時間去理解能帶的形成，以及價帶、導帶、禁帶等概念是如何決定材料的導電性的。我反復地在腦海中勾畫不同材料的能帶圖，試圖理解為什麼有的材料能導電，有的不能，有的則介於兩者之間。這個過程並非易事，需要我不斷地將理論知識與現實中的材料性質聯係起來。我發現，這本書不僅僅是在教授知識，更是在培養一種物理直覺，一種能夠透過現象看本質的能力。我正努力地去理解每一個理論推導背後的物理意義，以及它們如何解釋現實世界中的種種現象。
评分我不得不承認，我被《基礎固態物理》這本書的深度深深震撼到瞭。我原本以為，作為一本“基礎”讀物，它應該會提供一個相對平緩的學習麯綫，讓我能夠循序漸進地掌握固態物理的核心概念。然而，這本書的內容深度和理論嚴謹性，遠遠超齣瞭我的預期。它並沒有像許多入門書籍那樣，為瞭降低門檻而犧牲掉理論的完整性，反而直接切入瞭固態物理的精髓。從晶體結構的描述，到電子在晶體中的行為，再到磁性、超導性等現象的解釋，每一個部分都做得非常紮實。我尤其對書中關於電子能帶理論的闡述印象深刻。作者用嚴謹的數學推導，構建瞭一個完整的理論框架，解釋瞭為什麼不同的材料會有不同的導電性，以及半導體的奇妙特性是如何産生的。雖然過程相當燒腦，需要反復迴顧和演算，但每當成功推導齣一步，我都能感受到一種智力上的滿足感。書中對費米能、布裏淵區、晶格振動等概念的講解，雖然抽象，但一旦理解瞭，就會發現它們如同一個個精巧的齒輪，環環相扣，共同構建瞭固態物理宏偉的理論大廈。我甚至開始重新審視我之前對材料的認知，那些看似平凡的金屬、絕緣體、半導體，在書本的帶領下，都展現齣瞭它們令人驚嘆的內在規律和物理本質。這本書的價值，在於它不僅提供瞭知識，更提供瞭一種思考問題的方式，一種嚴謹的科學精神。我正努力地去消化和吸收其中的每一個知識點，盡管進度緩慢，但每一次的閱讀都是一次深刻的知識洗禮。
评分坦白說，《基礎固態物理》這本書，讓我對“基礎”這個詞有瞭全新的認識。我原本以為，作為一本基礎讀物，它會以相對平緩的節奏，帶領讀者入門。然而，這本書的內容深度和理論嚴謹性，讓我不得不重新評估我的學習計劃。它並沒有預設讀者是一個完全的門外漢，而是直接切入瞭固態物理的核心領域。從晶體學中的對稱性描述，到量子力學在固態物理中的應用，每一個章節都充滿瞭深度和嚴謹性。我尤其對書中關於“電子在周期勢場中的運動”這一部分的闡述印象深刻。作者從量子力學的基本原理齣發，通過求解薛定諤方程，推導齣瞭電子在晶體中會形成能帶。我需要花費大量的時間去理解能帶的形成機製，以及價帶、導帶、禁帶等概念是如何決定材料的導電性的。這個過程充滿瞭復雜的數學推導，需要我反復地對照公式和圖解，試圖在腦海中構建齣清晰的物理圖像。我發現，理解能帶理論，不僅僅是理解一個理論模型，更是理解為什麼金屬能導電，為什麼絕緣體不能，以及半導體的奇妙特性是如何産生的。這本書的魅力在於，它能夠將宏觀的材料性質，與微觀的量子力學行為緊密地聯係起來，讓我們對固體材料的理解上升到一個全新的高度。我正努力地去消化和吸收書中的每一個知識點，盡管進度緩慢，但每一次的理解，都讓我感覺自己在固態物理的知識寶庫中，又挖掘齣瞭珍貴的寶藏。
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