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固体物理中能带结构的可视化数值实验设计

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  • 中国地质大学(武汉) 数学与物理学院,湖北 武汉430074
郭启鹤(2002—),男,河北省馆陶县人,中国地质大学(武汉) 数学与物理学院2021级本科生
杜桃园,  从事超强、超快光物理研究;E-mail: duty@cug.edu.cn 

收稿日期: 2023-07-06

  修回日期: 2023-09-11

  网络出版日期: 2024-07-05

基金资助

湖北省自然科学基金(2023AFB613)、发光材料与器件国家重点实验室课题资助

Design of visualized numerical experiments for energy band in solid-state physics

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  • School of Mathematics and Physics, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China

Received date: 2023-07-06

  Revised date: 2023-09-11

  Online published: 2024-07-05

摘要

考虑到常用的固体物理教材中缺乏对晶体能带结构在实空间的讨论,本文以一维周期性势为例,介绍在研讨课教学中针对任意周期性晶格结构的能带求解问题设计数值实验,以帮助学生建立固体能带形成的物理图像,对相关凝聚态理论课程很有参考价值.

本文引用格式

郭启鹤, 成倩倩, 杜桃园 . 固体物理中能带结构的可视化数值实验设计[J]. 大学物理, 2024 , 43(5) : 75 . DOI: 10.16854/j.cnki.1000-0712.230253

Abstract

Considering the lack of discussion of the crystalline energy band structure in real space in the commonly used solid-state physics textbooks, we take the one-dimensional periodic potential as an example to introduce how to obtain the energy band under any atomic-chain potential in the seminar teaching. Design of visualized experiments will help students to build a physical picture for band formation in solid-state systems. It is of great reference value for related condensed matter theory courses.

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