会计学为什么要学《材料(cáiliào)物理》使用教材(jiàocái)：邱成军等主编《材料物理性能》，哈尔滨工业大学出版社，2003。参考书目：1.马向东,王振廷.材料物理性能.中国矿业大学出版社,2002.2.田莳,材料物理性能.北京航空航天大学出版社,20013.关振铎,张中太,焦金生.无机材料物理性能.清华大学出版社,1998.主要(zhǔyào)内容及学时安排注意事项第一章材料(cáiliào)的电学性能1.1固体(gùtǐ)的导电性和晶体能带不同(bùtónɡ)材料的电阻率（或电导率＝ρ－1）：二、晶体(jīngtǐ)的能带导体和非导体的区别半导体和绝缘体的区别(a)金属：满带、空带和未满带；(b)绝缘体：满带和空带，禁带宽度(kuāndù)Eg比较大；(c)半导体：满带和空带，禁带宽度(kuāndù)很小；(d)半金属：满带和空带，无禁带宽度(kuāndù)有关能带被占据(zhànjù)情况的几个名词：它们(tāmen)的导电性能不同，是因为它们(tāmen)的能带结构不同。在外电场的作用下，大量共有化电子很易获得能量，集体(jítǐ)定向流动形成电流。从能级图上来看，是因为满带与空带之间有一个较宽的禁带（Eg约3～6eV），共有(ɡònɡyǒu)化电子很难从低能级（满带）跃迁到高能级（空带）上去。三、导电性的表征(biǎozhēnɡ)参数1.电阻R与电阻率ρ2.电导与电导率σ：电阻率的倒数，电导率越大，材料导电性越好。3.导体、半导体与绝缘体导体：ρ＜10。纯金属ρ：10～10合金ρ：10～10。半导体：ρ在10～10。绝缘体：ρ＞10。一、金属的导电机制与马基申定则●用量子电子理论和能带理论可导出所有材料的电导率：此式完整地反应了晶体导电的物理本质。量子力学可以(kěyǐ)证明，当电子波在绝对零度下通过一个理想的晶体点阵时，它将不会受到散射而无阻碍地传播，即无穷大，这时ρ＝0，而σ为无穷大，即此时的材料是一个理想的导体。在晶体点阵的完整性及由于晶体点阵离子的热振动，晶体中的异类原子、位错和点缺陷等使晶体点阵的周期性遭到破坏，电子波就会受到散射，减小，从而产生了阻碍作用，降低导电性，这就是材料产生电阻的本质所在。令为散射系数，可导出：即材料的电阻与散射系数成正比。●金属电阻随温度升高而升高原因：金属材料随温度升高，离子热振动的振幅增大，电子就愈易受到散射，可认为μ与温度成正比，则ρ也与温度成正比。由于实际的晶体(jīngtǐ)并非理想，会有杂质和缺陷。因此，传导电子的散射发生在电子-声子、电子-杂质以及其它点阵静态缺陷相互相碰撞的时候。金属电阻包括：（1）基本电阻ρ(T)：对应声子散射和电子散射两机制，由热振动产生，与温度有关，0K时为0。纯金属电阻率。（2）残余电阻ρ残：对应电子在杂质和缺陷上的散射机制，0K时金属的电阻。反应了金属的纯度和完整性。●马基申定律马基申等人把固溶体电阻率看成由金属(jīnshǔ)基本电阻率ρ(T)和残余电阻ρ残组成。即ρ＝ρ（T）＋ρ残称为马基申定律。问题：马基申定律忽略了电子各种散射机制间的交互作用，但简明描述了合金的导电性，并对于低浓度固溶体与实验事实符合的很好。根据马基申定律，在高温时金属(jīnshǔ)的电阻率基本上取决于ρ(T)，而在低温时取决于ρ残。既然ρ残是电子在杂质和缺陷上的散射引起的，那么ρ残的大小就可以用来评定金属(jīnshǔ)的电学纯度。考虑到ρ残测量困难，实际上常采用相对电阻率ρ(300K)/ρ(4.2K)的大小来评定金属(jīnshǔ)的电学纯度。晶体越纯、越完善，相对电阻率越大。许多完整的金属(jīnshǔ)单晶相对电阻率可高达20000。二、影响金属导电性的因素主要因素：温度，受力情况，冷加工，晶体缺陷，热处理，几何尺寸效应，电阻率各向异性。1.温度加热时发生点阵热振动和振幅的变化，出现(chūxiàn)相变、回复、空位、再结晶以及合金相成分和组织的变化，这些现象对电阻的变化有重要影响。测量电阻与温度的关系是研究这些现象和过程的一个重要方法。对于简单金属，情况如下。(1)一般规律（指一般金属的规律）在绝对零度下，纯净又无缺陷的金属，电阻率等于零。随温度的升高金属电阻率增加。理想晶体的电阻率是温度的单值函数，若晶体中存在杂质和结构缺陷，那么电阻率与温度的关系曲线将发生变化。●ρ(T)与θD之间的关系ρ(T)在θD以上和以下与温度有不同的函数关系：（电子－声子散射）T＜＜θD时：电子-电子T＞θD时：电子-声子因此，当研制具有一定电阻(diànzǔ)值和电阻(diànzǔ)温度系数值的材料时，知道金属在哪个温区工作，怎样控制和发挥其性能非