固体缺陷

第1章 点缺陷

1.1 引言

1.2 晶体中的点缺陷和电子缺陷

1.3 电子特性：以掺杂的硅和掺杂的锗为例

1.4 光学性能：以F心和红宝石为例

1.5 体相性能

1.5.1 晶胞尺度

1.5.2 密度

1.5.3 体积

1.5.4 杨氏模量（弹性模量）

1.6 热电性能：以Seebeck（塞贝克）系数为例

1.7 点缺陷标记

1.8 缺陷所带电荷

1.8.1 电子和电子空穴

1.8.2 原子缺陷和离子缺陷

第1章 点缺陷

1.1 引言

1.2 晶体中的点缺陷和电子缺陷

1.3 电子特性：以掺杂的硅和掺杂的锗为例

1.4 光学性能：以F心和红宝石为例

1.5 体相性能

1.5.1 晶胞尺度

1.5.2 密度

1.5.3 体积

1.5.4 杨氏模量（弹性模量）

1.6 热电性能：以Seebeck（塞贝克）系数为例

1.7 点缺陷标记

1.8 缺陷所带电荷

1.8.1 电子和电子空穴

1.8.2 原子缺陷和离子缺陷

1.9 点缺陷的平衡：Schottky（肖特基）缺陷和Frenkel（弗仑克尔）缺陷

1.9.1 Schottky缺陷

1.9.2 Frenkel缺陷

1.10 反占位缺陷（错置缺陷）

1.11 缺陷形成和反应方程

1.11.1 原子的增加和减少

1.11.2 方程形式

1.11.3 反占位缺陷的形成

1.11.4 氧化镍

1.11.5 氧化镉

1.11.6 氧化钙稳定的氧化锆

1.11.7 三元氧化物

1.12 纯物质中点缺陷的结合

1.13 点缺陷分布的结构状况

1.14 引言问题的解答

问题和练习

参考文献

扩展阅读

第2章 化学计量化合物中的本征点缺陷

2.1 单原子晶体中的空位平衡

2.2 单原子晶体中的自间隙原子平衡

2.3 晶体中的Schottky缺陷平衡

2.4 Lil电池

2.5 晶体中的Frenkel缺陷平衡

2.6 感光膜（照相底片）

2.7 光色玻璃（光致变色玻璃）

2.8 晶体中的反占位缺陷平衡

2.9 本征缺陷：研究趋势和进一步的考虑

2.10 缺陷能的计算

2.10.1 缺陷计算

2.10.2 点缺陷的相互作用

2.10.3 原子模拟

2.10.4 壳模型

2.10.5 缺陷形成能

2.10.6 量子力学计算

2.11 引言问题的解答

问题和练习

参考文献

扩展阅读

第3章 扩展缺陷

3.1 位错

3.2 刃型位错

3.3 螺型位错

3.4 混合位错

3.5 单元位错和不全位错（分位错）

3.6 位错增殖

……

第4章 成分变化对结构的各种影响

第5章 缺陷和扩散

第6章 绝缘体中的本征和非本征缺陷：离子电导

第7章 非化学计量和本征导电性

第8章 非化学计量及非本征导电性

第9章 磁性缺陷和光学缺陷

补充材料

问题和练习答案

化学式索引

主题索引

缺陷对于材料的物理性能和化学性能均具有重要的作用。事实上，通过对缺陷的调控和利用，推动了基于硅材料的现代计算机工业、固态激光、电池科学、固体氧化物燃料电池、储氢以及显示技术等诸多方面的发展。《中外物理学精品书系·引进系列：固体缺陷》共9章，系统地阐述了固体中的缺陷、缺陷的形成和缺陷对材料物理性能的影响方式，以帮助各领域的科学家在研制新材料或改进材料的过程中对缺陷进行有效的控制和利用。《中外物理学精品书系·引进系列：固体缺陷》内容主要包括：（1）缺陷物理和缺陷化学的基本概念；（2）理论原理与实际应用的联系；（3）缺陷在固体电池、快离子导体、燃料电池、传感器以及铜氧超导体中的关键应用；（4）点缺陷化学、线缺陷和面缺陷、非化学计量和晶体结构、固体扩散、离子传导、本征电子传导和非本征电子传导，以及磁性缺陷和光学缺陷。此外，每章都在其开篇处就提出引导性的特定问题以提醒读者关注，并在章末附加了讨论题和练习题等。

　　本书重点反映了近年来具有代表性的振奋人心的前沿研究成果，这对于材料工程、半导体、信息存储和传输、液晶显示（LCD）技术以及相关领域的学术研究和工业研究都是巨大的鼓舞。同时，本书也是适用于材料科学与工程、固体物理、固体化学和无机化学等专业高年级本科生和研究生的高水准教材。

　　缺陷对于材料的物理性能和化学性能均具有重要的作用。事实上，通过对缺陷的调控和利用，推动了基于硅材料的现代计算机工业、固态激光、电池科学、固体氧化物燃料电池、储氢以及显示技术等诸多方面的发展。《中外物理学精品书系·引进系列：固体缺陷》共9章，系统地阐述了固体中的缺陷、缺陷的形成和缺陷对材料物理性能的影响方式，以帮助各领域的科学家在研制新材料或改进材料的过程中对缺陷进行有效的控制和利用。《中外物理学精品书系·引进系列：固体缺陷》内容主要包括：（1）缺陷物理和缺陷化学的基本概念；（2）理论原理与实际应用的联系；（3）缺陷在固体电池、快离子导体、燃料电池、传感器以及铜氧超导体中的关键应用；（4）点缺陷化学、线缺陷和面缺陷、非化学计量和晶体结构、固体扩散、离子传导、本征电子传导和非本征电子传导，以及磁性缺陷和光学缺陷。此外，每章都在其开篇处就提出引导性的特定问题以提醒读者关注，并在章末附加了讨论题和练习题等。

　　本书重点反映了近年来具有代表性的振奋人心的前沿研究成果，这对于材料工程、半导体、信息存储和传输、液晶显示（LCD）技术以及相关领域的学术研究和工业研究都是巨大的鼓舞。同时，本书也是适用于材料科学与工程、固体物理、固体化学和无机化学等专业高年级本科生和研究生的高水准教材。