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第一章 晶体的周期性结构与对称性1

1-1晶体的空间对称性1

1．平移对称性1

2．点对称性3

3．晶系与Bravais晶格5

1-2倒晶格与Brillouin区7

1．正格矢空间中的晶胞7

2．Wigner-Seitz元胞10

3．倒格矢11

4．Brillouin区14

1-3平移群的不可约表示17

1-4空间群的不可约表示20

1．波矢k群及其表示20

2．空间群的不可约表示24

1-5双值空间群26

1-6时间反演与磁性空间群30

1．时间反演算符30

2．Kramers定理与附加简并度32

3．磁性空间群34

1-7晶体对称性与相变35

参考文献38

第二章 能带论基础40

绪论40

2-1晶体中电子态40

1．Schr？dinger方程的对称性与能带40

2．Bloch函数的一般性质43

2-2Brillouin区中对称点上态的分类46

1．简单立方点阵47

2．相容性关系49

2-3自由电子能带49

1．自由电子模型49

2．简单立方晶体51

3．准自由电子近似52

2-4紧束缚近似55

1．忽略重叠积分的情形56

2．基于s,p态的能带57

3．重叠积分不为零的情形61

2-5正交化平面波法与赝势法62

1．正交化平面波法63

2．赝势法64

2-6元胞法、缀加平面波法与KKR法65

1．元胞法65

2．缀加平面波法66

3．KKR法67

参考文献68

第三章 晶体的分子模型69

绪论69

3-1分子簇模型69

3-2簇在晶体中的环境72

3-3扩展晶胞的准分子模型75

1．扩展晶胞及其对称性75

2．倒格矢空间中的扩展晶胞与Brillouin区77

3．扩展晶胞的准分子模型78

参考文献81

第四章 固体研究中的量子化学方法82

绪论82

4-1电子态计算中的基本近似82

1．非相对论的分子Hamilton量82

2．Born-Oppenheimer近似83

3．轨道近似85

4-2分子理论中的自洽场方法87

1．闭壳层体系的Hartree-Fock-Roothaan方法87

2．开壳层体系的Hartree-Fock-Roothaan方法91

3．Mulliken-Ruedenberg近似与ZDO近似92

4-3固体研究中的LCAO-CO近似96

1．原子轨道线性组合的晶体轨道法要点96

2．分子模型中的LCAO近似98

3．准分子扩展晶格模型中的Mulliken近似与零微分重叠近似99

4-4固体研究中的Xα-方法103

1．定域化电子密度近似——Hartree-Fock-Slater方程式103

2．多重散射波Xα-方法105

3．离散变分Xα-方法106

4-5密度泛函理论107

1．Thomas-Fermi模型107

2．Hohenberg-Kohn定理109

3．Kohn-Sham方法111

参考文献113

第五章 低维固体115

绪论115

5-1低维固体的基本特征115

1．维度性115

2．Peierls不稳定性118

3．电荷密度波与自旋密度波122

4．Kohn异常125

5．非线性元激发——“孤子”态125

5-2一维周期体系的电子态127

1．简单H？ckel模型128

2．半经验和非经验的LCAO-CO方法137

3．Green函数方法139

5-3低维有机导体147

1．聚乙炔147

（1）结构与异构化机理147

（2）聚乙炔中的“孤子”态150

（3）掺杂导电机理156

2．基态非简并的有机导体160

（1）聚合物分子链上的极化子160

（2）聚合物中极化子的结构164

3．准一维石墨类有机导体166

4．有机分子元件168

5-4其他低维固体170

1．TTF-TCNQ体系171

2．聚硫氮172

3．有机金属络合物174

参考文献175

第六章 真实晶体177

绪论177

6-1金属177

1．金属电子结构的物理模型178

2．金属电子结构的Xα-法处理182

3．金属的晶体结构185

6-2离子晶体188

1．离子晶体中的静电作用势188

2．离子晶体的电子状态192

6-3共价晶体194

6-4钙钛矿型晶体197

6-5非晶态固体201

1．一维随机Kronig-Penney模型201

2．Anderson模型202

参考文献204

第七章 晶体表面与晶格缺陷205

绪论205

7-1晶体表面的一般性质205

1．表面能与晶格形状205

2．悬浮键与表面晶格畸变206

7-2金属表面与吸附作用206

1．金属表面的电子态206

2．表面吸附的电子态208

7-3金属氧化物表面与吸附作用213

1．金属氧化物的能带结构213

2．金属氧化物表面的电子态213

7-4晶格缺陷216

1．晶格缺陷的基本性质216

2．晶格缺陷的电子态223

参考文献227

第八章 有机磁性体228

绪论228

8-1磁性体内自旋相互作用理论228

1．交换相互作用Hamilton量228

2．超交换相互作用234

8-2高自旋有机分子238

1．Hund规则与NBMO法238

2．VB法与Heisenberg模型239

3．自旋极化型MO法与自旋极化效应241

4．Jij值的从头计算243

5．自旋离域化效应244

8-3高自旋有机聚合物245

1．一维高自旋有机聚合物245

2．二维高自旋有机聚合物247

8-4高自旋簇合物磁性分子间相互作用的理论248

参考文献253

第九章 有机非线性光学材料254

绪论254

9-1非线性光学极化率理论254

概要254

1．极化率张量255

2．分子电极化率257

3．二级、三级极化率公式261

9-2超极化率的MO法计算263

9-3有机非线性光学分子264

1．大β值的有机分子设计265

2．大γ值的有机分子设计270

9-4有机非线性光学材料271

1．有机非线性分子簇271

2．分子间相互作用与分子簇的β值274

9-5有机聚合物非线性光学材料275

1．PDA类材料275

2．其他高聚物材料277

参考文献279

第十章 超导电材料281

绪论281

10-1氧化物超导体的结晶化学特征283

1．晶体结构283

2．若干结晶化学特征286

10-2有关超导电性的模型与理论291

1．几条实验事实291

2．能带重叠模型294

3．“孤子”模型299

4．化学键理论与超导电性302

10-3C60与碳笼分子306

1．C60分子结构与晶体结构306

2．C60的化学性质308

3．碳笼分子310

10-4C60碱金属化合物的超导电性313

1．C60晶体的能带结构313

2．K3C60的能带结构316

3．K3C60超导电性的探讨317

参考文献318

附录321

索引360