BÀI GIẢNG MÔN
BỘ MÔN VẬT LÝ CHẤT RẮN
CƠ SỞ VẬT LÝ CHẤT RẮN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
CÁN BỘ GIẢNG DẠY: Ths. Vũ Thò Phát Minh
GIÁO TRÌNH SỬ DỤNG CHO MÔN HỌC: VẬT LÝ CHẤT RẮN
CỦA TÁC GIẢ: LÊ KHẮC BÌNH – NGUYỄN NHẬT KHANH
4 TÍN CHỈ (60TIẾT: 45 TIẾT LÝ THUYẾT + 15 TIẾT BÀI TẬP)
NỘI DUNG MÔN HỌC
I. TINH THỂ CHẤT RẮN.
II. LIÊN KẾT TRONG TINH THỂ CHẤT RẮN.
III. DAO ĐỘNG MẠNG TINH THỂ.
IV. TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA CHẤT RẮN.
V. KHÍ ĐIỆN TỬ TỰ DO TRONG KIM LOẠI.
VI. NĂNG LƯNG CỦA ĐIỆN TỬ TRONG TINH
THỂ CHẤT RẮN.
VII. CÁC CHẤT BÁN DẪN ĐIỆN.
CHƯƠNG I. TINH THỂ CHẤT RẮN
A.LÝ THUYẾT
Phần I. ĐẠI CƯƠNG VỀ TINH THỂ
I. CÁC TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA VẬT CHẤT TRONG TỰ
NHIÊN.
II. MẠNG TINH THỂ
Phần II. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC TINH THỂ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NHIỄU XẠ TIA X.
I. CÔNG THỨC NHIỄU XẠ CỦA VULF – BRAGG
II. CẦU PHẢN XẠ CỦA EWALD
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỤP TINH THỂ BẰNG TIA X
B.BÀI TẬP
I. CÁC TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA VẬT

Các trạng thái của vật chất
Các trạng thái của vật chất
Thể
PLASMA
Chất lưu
Tinh thể Vô đònh hình
Độ mất trật tự
Pyrite
Pyrite
Đường
Đường
Kim cương
Kim cương
Thạch anh
Thạch anh
MỘT SỐ TINH
THỂ TRONG
TỰ NHIÊN
Bán dẫn
Bán dẫn
Siêu dẫn
Siêu dẫn
Laser
Laser
Màn hiển thò
Màn hiển thò
MỘT SỐ ỨNG DỤNG
II. MẠNG TINH THỂ

Mạng tinh thể dùng mô tả cấu trúc tinh thể.

321
a,a,a

T

321
a,a,a

321
a,a,a

là véctơ đơn vò.
là 3 vectơ tònh tiến không đồng phẳng = Véc tơ tònh
tiến cơ sở.
= véctơ tònh tiến bảo toàn mạng tinh thể.
n
1
, n
2
, n
3
là những số nguyên hay phân số nào đó.
Nếu n
1
, n
2
, n
3
= số nguyên thì
là véctơ nguyên tố

a2
2
a4
Maïng tinh
theå 2D
VEÙCTÔ ÑÔN VÒ
N
N
1
1
= 2/3; n
= 2/3; n
2
2
= 3/2
= 3/2
1
a
2
a
21
a
2
3
a
3
2
T +=

1


2. Ô MẠNG TINH THỂ
2. Ô MẠNG TINH THỂ

Qua ba vectơ không đồng
phẳng hoàn toàn xác đònh một
mạng, đó là một hệ thống vô
hạn các nút. Chúng chiếm vò trí
đỉnh của các hình hộp nhỏ xác
đònh bởi ba cạnh a
1
, a
2
, a
3
.
°
Các hình hộp chồng khít lên
nhau và kéo dài vô hạn trong
không gian ⇒ Ô mạng.
2
a
3
a
1
a
°
Có rất nhiều cách chọn a
1
; a

[ ]
213
aa.a

×=
Ô nguyên tố là ô được xác
đònh từ 3 véctơ nguyên tố a
1
,
a
2
, a
3
.

Ô nguyên tố chỉ chứa 1 nút
mạng.
Ô ĐƠN VỊ
°
Ô đơn vò có thể chứa nhiều hơn một nút.
Ô NGUYÊN TỐ
A
B
E
D
F
C
Một số cách chọn
Ô đơn vò
A


Vẽ các mặt phẳng trung trực của các đoạn thẳng đó ta thu
được h m t th nh t ọ ặ ứ ấ ⇒ t o một miền không gian kín ạ
bao quanh O.

Tương tự, từ O nối với các nút lân cận tiếp theo và vẽ các
mặt phẳng trung trực của các đoạn thẳng đó ta thu được
h m t th hai. ọ ặ ứ

Nếu h m t th hai nằm ngoài miền không gian bao bởi ọ ặ ứ
họ thứ nhất, tức họ thứ nhất xác đònh miền thể tích nhỏ
nhất và đó là ô Wigner – Seitz.

Ngược lại thì ô Wigner – Seitz được xác đònh đồng thời cả
hai loại mặt sao cho ô có thể tích nhỏ nhất.
CACH VEế O WIGNER SEITZ CHO
MAẽNG 2 CHIEU
Ô Wigner-
Ô Wigner-
Seitz của
Seitz của
mạng lập
mạng lập
phương
phương
Ô Wigner-Seitz của mạng
Ô Wigner-Seitz của mạng
lập phương tâm khối
lập phương tâm khối
Ô Wigner-Seitz của mạng

Khi tònh tiến tinh thể đi một véctơ
MẶT ĐỐI XỨNG GƯƠNG P (m)
Là một điểm C nằm bên trong tinh thể có đặc tính một
phần tử bất kỳ trong tinh thể qua nó cũng có điểm đối
xứng với nó qua C.
C
TÂM ĐỐI XỨNG C =
1